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作者 | 正文 |
发表时间:2009-10-23
最后修改:2010-10-20
一个对象的状态在对象被创建之后就不再变化,这就是不变模式。 一、不变模式有两种模式 1、弱不变模式 一个类的实例的状态是不可变化的,但是这个类的子类的实例具有可能会变化的状态。这样的类符合弱不变模式的定义。 要实现弱不变模式,一个类必须满足下面条件: 第一、所考虑的对象没有任何方法会修改对象的状态,这样一来,当对象的构造子将对象的状态初始化之后, 对象的状态便不再改变。 第二、所有的属性都应当是私有的。不要声明任何的公共的属性,以防客户端对象直接修改任何的内部状态。 第三、这个对象所引用到的其它对象如果是可变对象的话,必须设法限制外界对这些可变对象的访问,以防止外界修改 这些对象。如果可能,应当尽量在不变对象内部初始化这些被引用到的对象,而不要在客户端初始化,然后再 传入到不变对象内部来。如果某个可变对象必须在客户端初始化,然后再传入到不变对象里的话,就应当考虑 在不变对象初始化的时候,将这个可变对象复制一份,而不再使用原来的拷贝。 弱不变模式的缺点是: 第一、一个弱不变对象的自对象可以是可变对象;换言之,一个弱不变对象的子对象可能是可变的 第二、这个可变的子对象可能可以修改父对象的状态,从而可能会允许外界修改父对象的状态。 2、强不变模式 一个类的实例的状态不会改变,同时它的子类的实例也具有不可变化的状态。这样的类符合强不变模式。 要实现强不变模式,一个类必须首先满足弱不变模式所要求的所有条件,并且还要满足下面的条件之一: 第一、所考虑的类所有的方法都应当是final:这样这个类的子类不能够置换掉此类的方法 第二、这个类本身就是final的,那么这个类就不可能会有子类,从而也就不可能有被子类修改的问题。593P 二、不变模式的优缺点 不变模式有很明显的有点: 1、因为不能修改一个不变对象的状态,所以可以避免由此引起的不必要的程序错误;换言之,一个不变模式的对象要比可变的 对象更加容易维护。 2、因为没有任何一个线程能够修改不变对象的内部状态,一个不变对象自动就是线程安全的, 这样就可以省掉处理同步化的开销。一个不变对象可以自由地被不同的客户端共享。 不变模式唯一的缺点是: 一旦需要修改一个不变对象的状态,就只好创建一个新的同类对象。在需要濒繁修改不变对象的环境里,会有大量的不变对象 作为中间结果被创建出来,再被java语言的垃圾回收器收集走。这是一种资源上的浪费。 三、一个用来说明不变模式的复数类例子 //----- package day1114; @SuppressWarnings("serial") public final class Complex extends Number implements java.io.Serializable, Cloneable, Comparable { // 虚数单位 public static final Complex i = new Complex(0.0, 1.0); // 复数的实部 private double re; // 复数的虚部 private double im; // 构造子,根据传进的复数再构造一个数学值的复数 public Complex(Complex z) { re = z.re; im = z.im; } // 根据传进的实部和虚部构造一个复数对象 public Complex(double re, double im) { this.re = re; this.im = im; } // 构造子,根据一个实部构造复数对象 public Complex(double re) { this.re = re; this.im = 0.0; } // 默认构造子,构造一个为零的复数 public Complex() { re = 0.0; im = 0.0; } // 把本复数与作为参数传进的复数相比较 public boolean equals(Complex z) { return (re == z.re && im == z.im); } // 把本对象与作为参数传进的对象相比较 public boolean equals(Object obj) { if (obj == null) { return false; } else if (obj instanceof Complex) { return equals((Complex) obj); } else { return false; } } public int hashCode() { long re_bits = Double.doubleToLongBits(re); long im_bits = Double.doubleToLongBits(im); return (int) ((re_bits ^ im_bits) ^ ((re_bits ^ im_bits) >> 32)); } // 返回本复数的实部 public double real() { return re; } // 返回本复数的虚部 public double imag() { return im; } // 静态方法,返还作为参数传进的复数的实部 public static double real(Complex z) { return z.re; } // 静态方法,返还作为参数传进的复数的虚部 public static double imag(Complex z) { return z.im; } // 静态方法,返还作为参数传进的复数的相反数 public static Complex negate(Complex z) { return new Complex(-z.re, -z.im); } // 静态方法,返还作为参数传进的复数的共轭数 public static Complex conjugate(Complex z) { return new Complex(z.re, -z.im); } // 静态方法,返还两个数的和 public static Complex add(Complex x, Complex y) { return new Complex(x.re + y.re, x.im + y.im); } public static Complex add(Complex x, double y) { return new Complex(x.re + y, x.im); } public static Complex add(double x, Complex y) { return new Complex(x + y.re, y.im); } // 静态方法,返还两个数的差 public static Complex subtract(Complex x, Complex y) { return new Complex(x.re - y.re, x.im - y.im); } public static Complex subtract(Complex x, double y) { return new Complex(x.re - y, x.im); } public static Complex subtract(double x, Complex y) { return new Complex(x - y.re, -y.im); } // 静态方法,返还两个数的乘积 public static Complex multiply(Complex x, Complex y) { return new Complex(x.re * y.re - x.im * y.im, x.re * y.im + x.im * y.re); } public static Complex multiply(Complex x, double y) { return new Complex(x.re * y, x.im * y); } public static Complex multiply(double x, Complex y) { return new Complex(x * y.re, x * y.im); } public static Complex multiplyImag(Complex x, double y) { return new Complex(-x.im * y, x.re * y); } public static Complex multiplyImag(double x, Complex y) { return new Complex(-x * y.im, x * y.re); } // 静态方法,返还两个数的商 public static Complex divide(Complex x, Complex y) { double a = x.re; double b = x.im; double c = y.re; double d = y.im; @SuppressWarnings("unused") double scale = Math.max(Math.abs(c), Math.abs(d)); double den = c * c + d * d; return new Complex((a * c + b * d) / den, (b * c - a * d) / den); } public static Complex divide(Complex x, double y) { return new Complex(x.re / y, x.im / y); } public static Complex divide(double x, Complex y) { double den, t; Complex z; if (Math.abs(y.re) > Math.abs(y.im)) { t = y.im / y.re; den = y.re + y.im * t; z = new Complex(x / den, -x * t / den); } else { t = y.re / y.im; den = y.im + y.re * t; z = new Complex(x * t / den, -x / den); } return z; } // 静态方法,返还复数的绝对值 public static double abs(Complex z) { return z.re * z.re - z.im * z.im; } // 静态方法,返还复数的相位角 public static double argument(Complex z) { return Math.atan2(z.im, z.re); } // 返还复数的字符串 public String toString() { if (im == 0.0) { return String.valueOf(re); } if (re == 0.0) { return String.valueOf(im) + "i"; } String sign = ((im < 0.0) ? "" : "+"); return (String.valueOf(re) + sign + String.valueOf(im) + "i"); } @Override public double doubleValue() { // TODO Auto-generated method stub return 0; } @Override public float floatValue() { // TODO Auto-generated method stub return 0; } @Override public int intValue() { // TODO Auto-generated method stub return 0; } @Override public long longValue() { // TODO Auto-generated method stub return 0; } public int compareTo(Object o) { // TODO Auto-generated method stub return 0; } } //客户端 public class TestComplex{ public static void main(String args[]){ Complex c1 = new Complex(10,20); Complex c2 = new Complex(0,1); Complex res = Complex.mnltiply(c1,c2); System.out.println("Real part = " + res.real()); System.out.println("Imaginary part = " + res.imag()); } } 声明:ITeye文章版权属于作者,受法律保护。没有作者书面许可不得转载。
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