Незмінні колекції Java

З базової документації колекції Java 1.6 :

Колекції, які не підтримують жодних операцій з модифікації (наприклад add, removeта clear), називаються немодифікованими . [...] Колекції, які додатково гарантують, що жодні зміни об’єкта колекції не будуть помітні, називаються незмінними .

Другий критерій мене трохи бентежить. З огляду на те, що перша колекція неможливо змінити, і якщо припустити, що оригінальну посилання на колекцію було видалено, про які зміни йдеться у другому рядку? Чи йдеться про зміни в елементах колекції, тобто про стан елементів?

Друге питання:
Щоб колекція була непорушною, як можна запропонувати додаткові вказані гарантії? Якщо стан елемента в колекції оновлюється потоком, чи достатньо для непорушності те, що ці оновлення в стані не видно на потоці, що містить незмінну колекцію?

Щоб колекція була непорушною, як можна взятись за надання додаткових гарантій?

Колекції, що не змінюються, - це зазвичай перегляди (обгортки) лише для читання інших колекцій. Ви не можете їх додати, видалити чи очистити, але основна колекція може змінитися.

Незмінні колекції взагалі неможливо змінити - вони не обертають іншу колекцію - у них є свої елементи.

Ось цитата з гуави ImmutableList

На відміну від Collections.unmodifiableList(java.util.List<? extends T>), який представляє собою окрему колекцію, яка все ще може змінюватися, екземпляр ImmutableListмістить власні приватні дані і ніколи не зміниться.

Отже, для того, щоб отримати незмінну колекцію зі змінної, вам потрібно скопіювати її елементи в нову колекцію та заборонити всі операції.

Різниця полягає в тому, що ви не можете мати посилання на незмінну колекцію, яка дозволяє змінити. Колекції, що не змінюються, неможливо змінити через цю посилання , але якийсь інший об'єкт може вказувати на ті самі дані, за допомогою яких їх можна змінити.

напр

List<String> strings = new ArrayList<String>();
List<String> unmodifiable = Collections.unmodifiableList(strings);
unmodifiable.add("New string"); // will fail at runtime
strings.add("Aha!"); // will succeed
System.out.println(unmodifiable);

Collection<String> c1 = new ArrayList<String>();
c1.add("foo");
Collection<String> c2 = Collections.unmodifiableList(c1);

c1є змінним (тобто не є незмінним і незмінним ).
c2є незмінним : він не може бути змінений сам, але якщо пізніше я змінити c1те , що зміни будуть видні в c2.

Це тому, що c2це просто обгортка навколо, c1а не насправді незалежна копія. Guava надає ImmutableListінтерфейс та деякі реалізації. Вони працюють, фактично створюючи копію вхідних даних (якщо тільки введення не є незмінною колекцією самостійно).

Щодо вашого другого питання:

Змінюваність / незмінність колекції не залежить від мутаційності / незмінності об'єктів, що містяться в ній. Зміна об'єкта, що міститься в колекції, не вважається для цього опису "модифікацією колекції". Звичайно, якщо вам потрібна незмінна колекція, ви також зазвичай хочете, щоб вона містила незмінні предмети.

Зараз у java 9 є заводські методи для незмінного списку, набору, карти та Map.Entry.

У Java SE 8 та більш ранніх версіях ми можемо використовувати утилітні методи класу Collections, такі як unmodifiableXXX для створення об'єктів Immutable Collection.

Однак ці методи Collections.unmodifiableXXX - це дуже виснажливий та багатослівний підхід. Щоб подолати ці недоліки, корпорація Oracle додала до інтерфейсів List, Set та Map кілька корисних методів.

Тепер у java 9: ​​- Інтерфейси списку та встановлення мають методи “of ()” для створення порожнього чи непорожнього змінного списку чи встановлення об’єктів, як показано нижче:

Приклад порожнього списку

List immutableList = List.of();

Приклад не порожнього списку

List immutableList = List.of("one","two","three");

Я вважаю, що справа в тому, що навіть якщо колекція не може бути змінена, це не гарантує, що вона не може змінитися. Візьмемо для прикладу колекцію, яка виселяє елементи, якщо вони занадто старі. Немодифікується просто означає, що об'єкт, що містить посилання, не може його змінити, не те, що він не може змінити. Справжній приклад цього - Collections.unmodifiableListметод. Він повертає немодифікований вигляд списку. Посилання списку, яке було передано в цей метод, все ще змінюється, тому список може бути змінений будь-яким власником посилання, який був переданий. Це може призвести до ConcurrentModificationExceptions та інших поганих речей.

Незмінний, означає, що колекцію жодним чином не можна змінювати.

Друге питання: Незмінна колекція не означає, що об'єкти, що містяться в колекції, не зміняться, просто ця колекція не зміниться в кількості та складі об'єктів, які вона містить. Іншими словами, список посилань колекції не зміниться. Це не означає, що внутрішні об'єкти, на які посилається, не можуть змінюватися.

Pure4J підтримує те, що ви хочете, двома способами.

По-перше, він надає @ImmutableValueпримітку, щоб ви могли коментувати клас, щоб сказати, що він непорушний. Існує плагін Maven, який дозволяє перевірити, чи дійсно ваш код незмінний (використання finalтощо).

По-друге, він надає стійкі колекції від Clojure (із доданими генеричними засобами) та забезпечує, що елементи, додані до колекцій, незмінні. Виконання цих даних, очевидно, досить добре. Усі колекції є незмінними, але реалізують інтерфейси (та дженерики) колекцій Java для перевірки. Мутація повертає нові колекції.

Відмова: Я розробник цього