【面试】Java不可变类（基于final类的实现，final类只是不能被继承的类而已）

jdk的可变类和不可变类

所谓不可变类，是指当创建了这个类的实例后，就不允许修改它的属性值。在JDK的基本类库中，所有基本类型的包装类，如Integer和Long类，都是不可变类，java.lang.String也是不可变类,虽然他不是基本类型。

基本类型变量: boolean,byte, char, double ,float, integer, long, short
jdk的不可变类：jdk的java.lang包中 Boolean, Byte, Character, Double, Float, Integer, Long, Short, String.
jdk可变类举例：StringBuffer 可变类，java.util.Date 可变类

1.  可变类和不可变类(Mutable and Immutable Objects)的初步定义：
      可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你可以改变这个实例的内容。
      不可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你不可以改变这个实例的内容。不可变类的实例一但创建，其内在成员变量的值就不能被修改。
  
2. 如何创建一个自己的不可变类：
      .所有成员都是private
      .不提供对成员的改变方法，例如：setXXXX
      .确保所有的方法不会被重载。手段有两种：使用final Class(强不可变类)，或者将所有类方法加上final(弱不可变类)。
      .如果某一个类成员不是原始变量(primitive)或者不可变类，必须通过在成员初始化(in)或者get方法(out)时通过深度clone方法，来确保类的不可变。
   3. 一个示例

import java.util.Date;                                         
public final class BrokenPerson                               
{                                                             
  private String firstName;                                   
  private String lastName;                                    
  private Date dob;                                           
                                        
  public BrokenPerson( String firstName,                   public BetterPerson( String firstName,
    String lastName, Date dob)                                             String lastName, Date dob)         
  {                                                        {                                                   
   this.firstName = firstName;                                this.firstName = firstName;        
   this.lastName = lastName;                                  this.lastName = lastName;          
   this.dob = dob; //error                                    this.dob = new Date( dob.getTime() ); //correct
}                                                          }                                                                 
                                                            
  public String getFirstName()
  {
   return this.firstName;
  }
  public String getLastName()
  {
   return this.lastName;
  }
  public Date getDOB()                                       public Date getDOB()                    
  {                                                          {                        
   return this.dob;    //error                                 return new Date( this.dob.getTime() );//correct
  }                                                          }
                                                                                                                          
}



如:String var = "abcd";Long i = 0L;
我们知道,当声明一个变量的时候,变量名实际上是该对象的指针;而我们在函数中传递该变量的时候实际上也是传递的指针.但基本类型传递的是他的实际值;


查看JAVA中的别名效应:
public class TestClass {
public int num;

public void doit(TestClass parm){
System.out.println("parm's num is "+parm.num);
//parm's num is 10
TestClass b = parm;
b.num = 11;
System.out.println("b's num is "+parm.num);
//b's num is 11
System.out.println("new parm's num is "+parm.num);
//new parm's num is 11
}
public static void main(String[] args){
TestClass a = new TestClass();
a.num = 10;
a.doit(a);
}
}

此时,a.num 的值是 11.
为什么?因为我们将 a--指向TestClass类的一个实例的指针,传递给doit();然后在方法中我们声明另一个实例,然后将指针指向了 a .实际上a,b现在都指向了同一个内存区.当修改 b 的属性时,a也受了影响.这就是别名效应


但如果传递的是基本类型，就不会出现。因为基本类型是不可变类；当声明新类，或对类的值做出修改的时候它都会创建一个新的类，然后再进行赋值；如：
String var = "abc";
var = "bcd";
这个过程中实际上创建了两个String 对象；同样，这种现象也发生在Long,Integer等上。


因为String也是不可变类，所以就引出了一个问题：在需要拼接字符串时，我们有时候会通过大量的：
str += "";语句来实现。其实这样是非常影响效率的。因为每一个 += 语句都会创建一个新的对象，并且意味着要清空以前的对象。这时候有另外一个类：StringBuffer 解决了这一问题。对StringBuffer的操作都是在一个对象上的，不会创建新的。


在某些特别情况下， String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢，而特别是以下的字符串对象生成中， String 效率是远要比 StringBuffer 快的：
String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);


你会很惊讶的发现，生成 String S1 对象的速度简直太快了，而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏，在 JVM 眼里，这个 
String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”;
其实就是： String S1 = “This is only a simple test”; 所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是，如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话，速度就没那么快了，譬如：
String S2 = “This is only a”;
String S3 = “ simple”;
String S4 = “ test”;
String S1 = S2 +S3 + S4;
这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做 在大部分情况下 StringBuffer > String