Mutability和Immutability

• 改变变量：使变量指向存储着另一个值的空间

• 改变变量的值：变量指向的空间不变，变化的是存储的内容。

Immutability：不变性，一个重要的设计原则，设计ADT时尽量保证这个原则。

Immutable types：不可变的数据类型，当实例对象被创建以后，该对象的值就不可变化了，也就是该ADT中不能有mutator方法。

在编写程序的时候使用final关键字可以保证该变量不可再被改变，但不能保证该变量的值不变。所以，尽量使用final变量作为方法的输入参数、作为局部变量。

final类无法派生子类

final变量无法改变值/引用

final方无法被子类override(重写)

• 比较immutable和mutable
  • 不变对象：一旦被创建，始终指向同一个值/引用
  • 可变对象：拥有方法可以修改自己的值/引用

一个例子：比较String和StringBuilder

在这个例子中，String和StringBuilder所达到的效果是相同的

/* String部分 */
String s = "a";	//开辟一个存储空间，里面存着字符a，s指向这块空间
s = s.concat("b"); //把字符a和字符b连接，然后把“ab”放在一个新的存储空间，最后让s指向这块空间

/* StringBuilder部分 */
StringBuilder sb = new StringBuilder("a"); //开辟一个存储空间，里面存着字符a
sb.append("b"); //取出a，然后与字符b连接，然后把“ab”仍然放在这块空间内，把原来的“a”覆盖了，sb的指向没变

在这个例子中，String和StringBuilder所达到的效果出现了差别

/* String部分 */
String s = "a";	//开辟一个存储空间，里面存着字符a，s指向这块空间，记为space1
String t = s;	//让t指向s所指向的空间即space1
s = s.concat("b"); //把字符a和字符b连接，然后把“ab”放在一个新的存储空间，记为space2，最后让s指向这块空间
//我们可以看到，现在s和t所指向的是两块不同的空间，空间中的内容也不一样，因此s和t的效果是不一样的

/* StringBuilder部分 */
StringBuilder sb = new StringBuilder("a"); //开辟一个存储空间，里面存着字符a
StringBuilder tb = sb;	//开辟一个存储空间，里面存着字符a
sb.append("b");	//取出a，然后与字符b连接，然后把“ab”仍然放在这块空间内，把原来的“a”覆盖了，sb的指向没变
//在这个情况下，由于从始至终只用到了一块存储空间，所以sb和tb的效果实际上是相同的

可变对象的优点：虽然mutable类型由于指向的是同一个存储区域，所以更改对象的内容后会在意想不到的位置产生意想不到的变化，所以更推荐使用Imutable的数据类型，但是使用不可变类型，对其频繁修改会产生大量的临时拷贝(需要垃圾回收)，比如依次将 ‘a’~‘z’ 连接到一个空字符串上，就会产生25个临时拷贝，而使用可变类型则最少化拷贝以提高效率。

使用可变数据类型，可获得更好的性能。但是在质量指标中，性能的优先级较低，所以即使mutable类型有这个优点也更倾向于选择imutable的类型。

也适合于在多个模块之间共享数据。在这里强烈不推荐使用Global variables。

例子：mutable潜在的风险，这种情况非常难以跟踪发现，也难以被其他开发者理解
 

/* @return the sum of the numbers in the list */
public static int sum (List<Integer> list) {
    int sum =0;
    for (int x: list) sum += x;
    return sum;
}

/* @return the sum of the absolute values of the numbers in the list */
public static int sumAbsolute (List<Integer> list) {
    // let's reuse sumo), because DRY, so first we take absolute values
    for (int i =0; i<list.size(); i++)
         list.set(i, Math.abs(list.get(i)));
    return sum(list);
}

//client
public static void main(String[] args) {
    List<Integer> my Data Arrays asList(-5, -3,-2);
    System.out.println(sumAbsolute(myData)); //期望值10，实际值10
    System.out.println(sum(myData)); //期望值-10，实际值10
}

解决的办法：通过防御式拷贝，给客户端一个副本，客户端即使对数据做了更改，也不会影响到自己。我们解决了外部对内部的无意改动，但为此付出的代价就是空间的浪费。而如果使用immutale类型的数据，就不存在这种风险。同时，我们编程的时候也要注意避免出现一个对象的多个引用，也就是说尽量不要让一个对象出现别名。

关于不可变类型的注意点：一般来说 immutable类的rep是不可更改的，但这也并非是绝对的。只要保证更改后它所表达的抽象含义没有更改， 它的数据域就可以被更改。这种更改一般在 observer等方法中完成，ADT中还是不能加入 mutator方法。例：一个表示分数的类，rep里有两个int，表示分子分母，创建时被初始化为了2和4，但是在调用Observer观察时被化简成了1和2，在外界看来它所表达的都是1/2，没有区别。

标签：字符,Mutability,指向,StringBuilder,Immutability,sb,存储空间,String
来源： https://blog.csdn.net/sbcsn/article/details/118552766