盡管在一些特定的場合,由clone()產生的本地副本能夠獲得我們希望的結果,但程序員(方法的作者)不得不親自禁止別名處理的副作用。假如想制作一個庫,令其具有常規用途,但卻不能擔保它肯定能在正確的類中得以克隆,這時又該怎麼辦呢?更有可能的一種情況是,假如我們想讓別名發揮積極的作用——禁止不必要的對象復制——但卻不希望看到由此造成的副作用,那麼又該如何處理呢?
一個辦法是創建“不變對象”,令其從屬於只讀類。可定義一個特殊的類,使其中沒有任何方法能造成對象內部狀態的改變。在這樣的一個類中,別名處理是沒有問題的。因為我們只能讀取內部狀態,所以當多處代碼都讀取相同的對象時,不會出現任何副作用。
作為“不變對象”一個簡單例子,Java的標准庫包含了“封裝器”(wrapper)類,可用於所有基本數據類型。大家可能已發現了這一點,如果想在一個象Vector(只采用Object句柄)這樣的集合裡保存一個int數值,可以將這個int封裝到標准庫的Integer類內部。如下所示:
//: ImmutableInteger.java // The Integer class cannot be changed import java.util.*; public class ImmutableInteger { public static void main(String[] args) { Vector v = new Vector(); for(int i = 0; i < 10; i++) v.addElement(new Integer(i)); // But how do you change the int // inside the Integer? } } ///:~
Integer類(以及基本的“封裝器”類)用簡單的形式實現了“不變性”:它們沒有提供可以修改對象的方法。
若確實需要一個容納了基本數據類型的對象,並想對基本數據類型進行修改,就必須親自創建它們。幸運的是,操作非常簡單:
//: MutableInteger.java // A changeable wrapper class import java.util.*; class IntValue { int n; IntValue(int x) { n = x; } public String toString() { return Integer.toString(n); } } public class MutableInteger { public static void main(String[] args) { Vector v = new Vector(); for(int i = 0; i < 10; i++) v.addElement(new IntValue(i)); System.out.println(v); for(int i = 0; i < v.size(); i++) ((IntValue)v.elementAt(i)).n++; System.out.println(v); } } ///:~
注意n在這裡簡化了我們的編碼。
若默認的初始化為零已經足夠(便不需要構建器),而且不用考慮把它打印出來(便不需要toString),那麼IntValue甚至還能更加簡單。如下所示:
class IntValue { int n; }
將元素取出來,再對其進行造型,這多少顯得有些笨拙,但那是Vector的問題,不是IntValue的錯。