Java：假设对象引用或复制答案

【问题标题】：Java : Assume object reference or make copyJava：假设对象引用或复制
【发布时间】：2011-11-08 05:34:34
【问题描述】：

考虑两个类：

public class Point {
    public int x;
    public int y;

    public Point(int xVal, int yVal) {
        x = xVal;
        y = yVal;
    }

    public Point(Point pt) {
        x = pt.x;
        y = pt.y;
    }
}

public class BoundingBox {
    public Point topLeft;
    public Point bottomRight;

    public BoundingBox(Point setTopLeft, Point setBottomRight) {
        topLeft = new Point(setTopLeft);
        bottomRight = new Point(setBottomRight);
    }
}

BoundingBox 应该复制传递给其构造函数的点，如图所示，还是只引用它们？如果它假定它们的参考值，是否保证只要 BoundingBox 存在，那些 Point 对象就会存在？

【问题讨论】：

我认为只有原始类型会通过值传递。其他的将通过引用传递。
我知道，但我需要知道是复制这些对象中的值（将其克隆到另一个新对象），还是保留它们的引用并继续使用它们
虽然和这个问题有很大关系，关于'pass by reference'和'pass by value'的争论确实很乏味，但我想说没有'在 java 中通过引用传递。看看：stackoverflow.com/questions/7301637/…
是的，我喜欢将其视为不可变引用。对象将继续以自己的方式存在，而不依赖于变量。

标签： java reference

【解决方案1】：

两个问题：

是否复制？这取决于，如果该点将被共享——被其他线程使用，那么制作一个副本会更好；如果不共享，那么仅使用引用可能会获得微小的性能提升。
只要 BoundingBox 存在，是否保证那些 Point 对象会存在？是的，它由 JVM 保证。由于这些点被 BoundingBox 引用，它们不会被垃圾回收。

【讨论】：

谢谢。这就是我需要知道的，因为我的对象正在多线程应用程序中使用。我认为它可能会为垃圾收集保留某种引用计数，但我不确定。并且创建 Point 对象的线程可能不复存在。
对象的生命周期与创建它的线程无关。一个对象是否被垃圾回收仅仅取决于它是否被引用。

【解决方案2】：

您应该始终为类中存储的可变对象制作防御性副本。您应该始终防御性地编程，假设使用您的类的每个人都会破坏它。

这可以通过以下事实来证明：尽管类本身可能是不可变的，但并不意味着其中的对象也是不可变的。您需要为您在类中使用的可变对象制作防御性副本。

这是一个例子：

    public class MyClass {
           private Point foo;
           private Point bar;

           public MyClass(Point foo, Point bar) {
             this.foo = foo;
             this.bar = bar;
           }

           public Point foo() {
             return foo;
           }

           public Point bar() {
             return bar;
           }

           . . .

           //Seems harmless enough?
           //Lets destroy it
           Point foo = new Point(1 ,2);
           Point bar = new Point(3 ,4);
           MyClass mc = new MyClass(foo, bar);
           bar.x = 99; //<-- changes internal of mc!

发生这种情况是因为对象 MyClass 只存储了指向传递给它的 Point 对象的指针，这意味着当可变对象发生更改时 - 指向该对象的任何内容也会更改。这可能会导致意外和意想不到的结果

要修复上述代码，您需要对所有内容进行防御性复制。重要的是要注意，在进行任何参数检查（例如有效性检查）之前应该进行复制。您还需要确保您的访问器已更改，以便它们也返回类内部的副本。

         //Fixed version!
            public MyClass(Point foo, Point bar) {
             this.foo = new Point(foo.getLocation());
             this.bar = new Point(bar.getLocation());
           }

           public Point foo() {
             return new Point(foo.getLocation());
           }

           public Point bar() {
             return new Point(bar.getLocation());
           }

           . . .

对于您问题的第二部分 - 只要BoundingBox 存在，其中包含的对象也应该存在。在所有对它们的引用不再存在之前，JVM 不会对它们进行垃圾收集。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您可以使 Point 对象不可变，那么您应该可以只引用这些点。您可以通过将 x、y 字段声明为 final 来做到这一点，如下所示：

public class Point {
    public final int x;
    public final int y;

    public Point(int xVal, int yVal) {
        x = xVal;
        y = yVal;
    }

    public Point(Point pt) {
        x = pt.x;
        y = pt.y;
    }
}

保持对可变对象的引用意味着如果 topLeft、topRight 引用被任何其他类更改，则 BoundingBox 实例可能只会更改其尺寸 - 导致难以调试的错误。

此外，Java 引用计数对象，并且在所有引用被释放之前它们不会被销毁。因此，只要有对它们的引用，BoundingBox 中的点就可以了。

【讨论】：

这也很有帮助。从来没想过。尽管我更像是 C 程序员（函数式语言），但我的大脑似乎会想到除了显而易见的事情之外的所有事情。正在创建的对象不会在其他地方更改，因此它们很可能是不可变的。可能会考虑。

【解决方案4】：

如果假设它们的参考值，是否保证那些只要BoundingBox存在，Point对象就存在？

是的，点对象将继续存在，直到不再使用。这就是 JVM 垃圾收集为您做的事情。

BoundingBox 是否应该复制传递给它的点构造函数如图所示，还是只引用它们？

您应该复制它们。否则，当其他人出现并这样做时会发生什么：

Point topLeft = new Point(1, 2);
Point bottomRight = new Point(3, 4);
BoundingBox box = new BoundingBox(topLeft, bottomRight);

topLeft.x = 5; // Oops, this just changed box.topLeft.x

一般来说，避免“陷阱”是一种很好的做法——代码以意想不到的方式工作。即使您现在还记得您的代码的陷阱是什么，当您第一次忘记一个时，您会真的感到困惑。

【讨论】：

哇，我不敢相信我没有想到显而易见的事情......幸好你提出来了。确实很好。
另一方面，您可以使 Point 不可变（通过将 x 和 y 设为“final”），这将避免像 Java 的“String”类那样的问题。

【解决方案5】：

这两种方式都没有对错。这完全取决于您的应用程序的具体情况。如果您的边界框需要依赖点不从其下方更改，那么您必须在构造函数中进行复制。但是您还需要确保仅在任何 getter 方法中发布对象的副本（例如，如果您最终拥有 getTopLeft()、getBottomRight() 等。更一般地说，这是一个使用组合还是使用聚合的问题在设计对象模型时。聚合并不意味着所有权。换句话说，聚合对象可以存在于其父级范围之外，例如您只需存储传递给构造函数的相同点引用。使用对象组合，子对象的生命周期将与父对象的生命周期相同。这是通过复制点来实现的，然后注意不要传递存储点的引用（仅副本）。这样，一旦父对象消失，子对象也将消失。

【讨论】：