创建不可变 class 时，集合是否应该只包含不可变对象？

Question

目前正在备考...运行在过去的论文中解决这个问题。

Consider the following Student and Tutor classes:

public class Student {
    private String name;
    private String course;

    public Student(String name, String course) {
        this.name = name;
        this.course = course;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getCourse() {
        return course;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setCourse(String course) {
        this.course = course;
    }
}

导师：

public final class Tutor {
    private String name;
    private final Set<Student> tutees;

    public Tutor(String name, Student[] students) {
        this.name = name;
        tutees = new HashSet<Student>();
        for (int i = 0; i < students.length; i++) {
            tutees.add(students[i]);
        }
    }

    public Set<Student> getTutees() {
        return Collections.unmodifiableSet(tutees);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

Re-write the Tutor class to make it immutable(without modifying the Student class).

我知道name字段应该有final修饰符来保证线程安全

如果学生 Set 包含可变的学生对象，而学生 class 无法更改，那么我们如何使 class 不可变？也许创建 Set 的克隆并在每次调用 getTutees 方法时清除 tutees 并将克隆的元素添加到其中？

或者尽管集合包含可变对象，它是否已经不可变？

Answer 1

集合的成员也需要是不可变的。不可修改仅意味着不能添加或删除任何元素。

即使集合是不可修改的，一旦访问它的代码引用了属于该集合的元素，那么如果该元素不是不可变的，那么它就可以被更改。

如果集合 returns 的 getter 是一个防御性副本，创建一个新的 Set 引用新的 Student 对象并返回它而不是原始集合，那么这将使集合不可变。

public Set<Student> getTutees() {
    Set newSet = new HashSet();
    for (Student tutee : tutees) {
        newSet.add(new Student(tutee.getName(), tutee.getCourse()));
    }
    return newSet;
}

在这里添加一个例子来说明使用 Collections.unmodifiableSet 是不够的：

import java.util.*;

public class ImmutabilityExample {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student("Joe", "Underwater Basketweaving 101");
        Tutor tutor = new Tutor("Bill", new Student[] {student});
        Set<Student> students = tutor.getTutees();
        System.out.println("before=" + students);
        students.iterator().next().setName("Mary");
        System.out.println("" + tutor.getTutees());
    }
}

class Student {
    private String name;
    private String course;

    public Student(String name, String course) {
        this.name = name;
        this.course = course;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getCourse() {
        return course;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setCourse(String course) {
        this.course = course;
    }
    public String toString() {
        return "Student, name=" + name + ", course=" + course;
    }
}

final class Tutor {
    private String name;
    private final Set<Student> tutees;

    public Tutor(String name, Student[] students) {
        this.name = name;
        tutees = new HashSet<Student>();
        for (int i = 0; i < students.length; i++) {
            tutees.add(students[i]);
        }
    }

    public Set<Student> getTutees() {
        return Collections.unmodifiableSet(tutees);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

这个输出是：

before=[Student, name=Joe, course=Underwater Basketweaving 101]
[Student, name=Mary, course=Underwater Basketweaving 101]

Answer 2

我知道我对似乎不过是家庭作业问题的问题太深入了，但是...

场所：

Tutor 包含 Student.
我们希望 Tutor 是不可变的。因此，这意味着 Student 包含的实例也必须是不可变的。
我们不能让 Student 不可变。

那么，我们的机会有多大？

我们可以制作 Tutor return 个 Student 实例的浅拷贝。然而，这意味着系统将向客户端提供一种奇怪的、意想不到的行为。想象一下这段代码：

    Tutor tutor=new Tutor(...);
    Set students=tutor.getTutees();
    Student student=students.iterator().next();
    student.setCourse("1");
    ...
    Set students=tutor.getTutees();
    Student student=students.iterator().next();
    if (!student.getCourse().equals("1"))
    {
        throw new RuntimeException("What the hell??? I already set it before!!!");
    }

恕我直言，不可变性不值得我们对客户端代码造成混淆。

我们可以扩展学生并覆盖设置器以将其关闭：

    class MyStudent extends Student
    {
        public MyStudent(...)
        {
            super(...);
        }

        @Override
        public void setCourse(String s)
        {
            // Prevent modification silently.
        }

        @Override
        public void setName(String s)
        {
            // Even worse: Prevent modification through runtime exceptions:
            throw new IllegalStateException();
        }
    }

与之前相同的异议：客户端代码仍可编译正常，但根据标准 javabean 约定，行为将是奇怪和意外的。

我的结论：不变性是一个设计问题（不是编程问题），因为如果class是不可变的，它应该没有完全是二传手.

因此，尽管该问题有一些技术上有效的解决方案，但就良好实践而言，它无法解决。

创建不可变 class 时，集合是否应该只包含不可变对象？

When creating an immutable class, should collections only contain immutable objects?

java

collections

mutable

immutability