我怎么能确定我的类是不可变的

Question

我需要创建一个与 String 非常相似的类，但是该对象必须存储一个字节数组，而不是存储一个字符数组，因为我将处理二进制数据，而不是字符串。

我在我的应用程序中使用 HashMaps。因此，我热衷于使我的自定义 byteArray 类不可变，因为不可变对象在哈希图中执行更快的搜索。 （我想要这个事实的来源）

我很确定我的类是不可变的，但它在 hashmap 搜索中与字符串相比仍然表现不佳。我如何确定它是不可变的？

Answer 1

最重要的是将字节复制到您的数组中。如果你有

this.bytes = passedInArray;

调用者可以修改passedInArray，从而修改this.bytes。你必须做

this.bytes = Arrays.copyOf(passedInArray, passedInArray.length);

（或类似的，克隆也可以）。如果这个类主要用作 Maps 中的键，我会立即（在构造函数中）计算哈希码，比懒惰地计算更简单。

实现显而易见的equals()，我认为你已经完成了。

Answer 2

您的问题是“我如何确定我的类是不可变的？”我不确定这就是您要问的意思，但是 Josh Bloch 在 Effective Java, 2nd Ed. 第 15 项 here 中列出了使您的类不可变的方法，我将总结在这个答案中：

1. 不要提供任何 mutator 方法（改变对象状态的方法，通常称为“setter”）。
2. 确保类不能扩展。通常，使类最终。这可以防止其他人对其进行子类化和修改受保护的字段。
3. 将所有字段设为最终字段，因此您无法更改它们。
4. 将所有字段设为私有，以便其他人无法更改。
5. “确保对可变组件的独占访问。”也就是说，如果有其他东西指向数据并因此可以更改它，请制作一份防御性副本（正如@user949300 指出的那样）。

请注意，不可变对象不会自动产生巨大的性能提升。不可变对象的好处在于不必锁定或复制对象，以及重用它而不是创建一个新对象。我相信 HashMap 中的搜索使用类的hashCode() 方法，并且查找应该是O(c)，或者恒定时间和快速。如果您遇到性能问题，您可能需要查看您的 hashCode() 方法是否存在缓慢（不太可能）或其他问题。

一种可能性是，如果您的 hashCode() 实现不佳（或根本没有），这会导致您的 HashMap 中出现大量冲突——也就是说，使用您的类的不同实例调用该方法主要返回相似或相同的值——然后实例将存储在hashCode()指定位置的链表中。遍历此列表会将您的效率从恒定时间转换为线性时间，从而使性能变得更差。

Answer 3

因为不可变对象在哈希图中执行更快的搜索。 （我想要这个事实的来源）

不，这不是真的。作为 hashmap 键的性能将取决于 hashCode 的运行时和避免冲突。

我很确定我的类是不可变的，但它在 hashmap 搜索中与字符串相比仍然表现不佳。我如何确定它是不可变的？

您的问题更有可能是hashCode 实现的错误选择。考虑将您的实现基于Arrays.hashCode。

（您的问题ArrayList<Byte> vs String in Java 表明您正在尝试调整特定的实现；使用byte[] 的建议很好。）