为什么共享不可变对象的可变内部是个好主意？

Question

我正在阅读 Joshua Bloch 的“Effective Java”并有两个问题。布洛赫陈述如下。

您不仅可以共享不可变对象，还可以共享其内部。

然后他继续举一个例子，BigInteger 的一个实例与另一个BigInteger 实例共享其幅度数组。我的第一个问题是：这是否违反了布洛赫之前提出的规则，即

确保对可变组件的独占访问。

作为共享可变内部结构可能存在问题的一个示例，在我看来，如果同一类的两个实例 sample1 和 sample2 可以共享它们的内部结构，那么您可以拥有以下内容。

public final class Sample {

    private final int[] field1;
    private final int[] field2;

    public Sample(int[] field1, int[] field2) {
        this.field1 = field2;
        this.field2 = field2;
    }

    public Sample(int[] field1, Sample sampleForField2) {
        this.field1 = field1;
        for (int i = 0; i < sampleForField2.field2.length; i++) {
            sampleForField2.field2[i] += 1;
        }
        this.field2 = sampleForField2.field2;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Sample sample1 = new Sample(new int[]{0, 1}, new int[]{10, 11});
        Sample sample2 = new Sample(new int[]{20, 21}, sample1);
        System.out.println(Arrays.toString(sample1.field2));
    }

}

在上面的示例中，a 能够通过构造函数public Sample(int[] field1, Sample sampleForField2) 与b 共享其内部结构。这会导致混叠，导致sample1 的field2 值为{11, 12}。

因此，我的第二个问题是：在实例之间共享可变内部不会破坏不变性吗？

Answer 1

如果您以不可变的方式公开对象的内部，则可以共享不可变对象的内部。

例如：

public class ImmutableObj {

  private final String[] internals;

  public ImmutableObj(String[] strings) {
    internals = Arrays.copyOf(strings, strings.length);
  }

  public String[] getInternals() {
    // return a copy of the internal state, since arrays
    // do not offer an immutable view
    return Arrays.copyOf(internals, internals.length);
  }
}

数组是一个低效的例子，但它仍然是可能的。更高效的做法是将内部状态存储/公开为某种Collection<String>，这样您就可以将内部状态设置为不可修改的对象：

public class ImmutableObj {

  // Simply make this public instead of getter since it is read-only
  public final List<String> internals;

  public ImmutableObj(String[] strings) {
    internals = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(strings));
  }

}