Java并发编程实战~Immutability模式

解决并发问题，其实最简单的办法就是让共享变量只有读操作，而没有写操作。这个办法如此重要，以至于被上升到了一种解决并发问题的设计模式：不变性（Immutability）模式。所谓不变性，简单来讲，就是对象一旦被创建之后，状态就不再发生变化。换句话说，就是变量一旦被赋值，就不允许修改了（没有写操作）；没有修改操作，也就是保持了不变性。

快速实现具备不可变性的类

将一个类所有的属性都设置成 final 的，并且只允许存在只读方法，那么这个类基本上就具备不可变性了。更严格的做法是这个类本身也是 final 的，也就是不允许继承。因为子类可以覆盖父类的方法，有可能改变不可变性，所以推荐你在实际工作中，使用这种更严格的做法。

经常用到的 String 和 Long、Integer、Double 等基础类型的包装类都具备不可变性。

利用享元模式避免创建重复对象

享元模式本质上其实就是一个对象池，利用享元模式创建对象的逻辑也很简单：创建之前，首先去对象池里看看是不是存在；如果已经存在，就利用对象池里的对象；如果不存在，就会新创建一个对象，并且把这个新创建出来的对象放进对象池里。

使用 Immutability 模式的注意事项

1. 对象的所有属性都是 final 的，并不能保证不可变性；
2. 不可变对象也需要正确发布。

例如下面的代码中，Bar 的属性 foo虽然是 final 的，依然可以通过 setAge() 方法来设置 foo 的属性 age。所以，在使用Immutability 模式的时候一定要确认保持不变性的边界在哪里，是否要求属性对象也具备不可变性。

class Foo{int age = 0;int name = "abc";
}final class Bar {final Foo foo;void setAge(int a){foo.age = a;}
}

下面我们再看看如何正确地发布不可变对象。不可变对象虽然是线程安全的，但是并不意味着引用这些不可变对象的对象就是线程安全的。例如在下面的代码中，Foo 具备不可变性，线程安全，但是类 Bar 并不是线程安全的，类 Bar 中持有对 Foo 的引用 foo，对 foo这个引用的修改在多线程中并不能保证可见性和原子性。

//Foo 线程安全
final class Foo{final int age = 0;final int name = "abc";
}//Bar 线程不安全
class Bar {Foo foo;void setFoo(Foo f){this.foo = f;}
}

如果你的程序仅仅需要 foo 保持可见性，无需保证原子性，那么可以将 foo 声明为volatile 变量，这样就能保证可见性。如果你的程序需要保证原子性，那么可以通过原子类来实现。

public class SafeWM {class WMRange{final int upper;final int lower;WMRange(int upper,int lower){// 省略构造函数实现}}final AtomicReference<WMRange>rf = new AtomicReference<>(new WMRange(0,0));// 设置库存上限public void setUpper(int v){while(true){WMRange or = rf.get();// 检查参数合法性if(v < or.lower){throw new IllegalArgumentException();}WMRange nr = new WMRange(v, or.lower);if(rf.compareAndSet(or, nr)){return;}}}
}

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