Java 返回可变引用对象的相关问题

1.问题

/**
 * 输出： Mon Apr 26 10:54:10 CST 2010
 *       Mon Apr 26 10:54:10 CST 2010
 */
public static void main(String[] args){
    Example test = new Example(new Date());

    Date d = test.getDate();
    double tenYearsInMillisSeconds = 10 * 365.25 * 24 * 3600 * 1000;
    d.setTime((long) (d.getTime() - tenYearsInMillisSeconds));

    System.out.println(d);
    System.out.println(test.getDate());
}

public class Example {
    private Date date;

    public Example(Date date){
        this.date = date;
    }

    public Date getDate() {
        return date;
    }
}

Date类破坏了Example的封装，导致修改实例 d时影响了 test 的值，原因是Date类生成的对象是可变的。

2.对象与对象变量

Date birthday = new Date();
Date deadline = birthday;

这两个变量引用同一个对象（请参见图 4-4 )。

但一个对象变量并没有实际包含一个对象，而仅仅引用一个对象。

在 Java 中，任何对象变量的值都是对存储在另外一个地方的一个对象的引用。new 操作符的返回值也是一个引用。

Date birthday = new Date();可以理解为new Date() 构造了一个 Date 类型的对象， 并且它的值是对新创建对象的引用。这个引用存储在变量 birthday中。

Java 对象变量与 C++ 的引用并不同

可以将 Java 的对象变量看作 C++ 的对象指针。例如，

Date birthday; // Java

实际上，等同于

Date* birthday; // C++

所有的 Java 对象都存储在堆中。 当一个对象包含另一个对象变量时， 这个变量依然

包含着指向另一个堆对象的指针。

3.更改器方法与访问器方法

上文还是没有解释清楚为什么Date类的对象是可变对象，原因在这。

假设在上文中Example类中使用Java中与Date类相近的LocalDate类便不会出现上述情况，测试可以自己去尝试。

原因在于假设使用LocalDate类中的plusDays 方法来修改对象变量，它会生成一个新的LocalDate对象，然后把这个新对象赋值给调用者，原来的对象不做任何改动。

此类只访问对象而不修改对象的方法有时称为访问器方法(accessor method)

而像Date类中的setTime方法会使得原对象的状态发生改变，此类称为更改器方法(mutator method)

4.解决方法

如果需要返回一个可变数据域的拷贝，就应该使用 clone。这样会创建一个当前对象的副本，而不会对当前对象造成影响。
有关 clone 的进一步讲解 Java 浅拷贝和深拷贝

public class Example {
    private Date date;

    public Example(Date date){
        this.date = date;
    }

    public Date getDate() {
	return (Date) date.clone();
    }
}

5.不可变类

5.1什么是不可变类

不可变类指当类被实例化后，该类的成员变量均不可被改变。

如JDK内部自带的很多不可变类Interger、Long、 Boolean和String等。

5.2优缺点

• 优点：1.线程安全 2.易于构造、使用和测试 3.可以被自由地共享
• 缺点：对于每一个不同的值都需要对应一个单独的对象

5.3如何实现不可变类

1. Class需要用final修饰，保证类不能被继承
2. 所有成员变量需要private修饰，保证成员变量不能直接被访问
3. 类中不允许提供setter方法，保证成员变量不会被改变
4. 在getter方法中不能返回对象本身，返回对象的拷贝