Объекты Stateless и Immutable

30 мая, 201818 июля, 2018 Vertex Academy

Данная статья:

написана командой Vertex Academy. Надеемся, что она Вам будет полезна. Приятного прочтения!
это одна из статей из нашего "Самоучителя по Java"

Привет! Это статья о двух типах объектов в Java:

stateless объекты (с англ. "без состояния")
immutable объекты (с англ. "неизменяемые")

Данные объекты используются в многопоточной среде для того, чтобы быть уверенными что эти объекты не будут изменены каким-либо другим потоком. То есть зафиксировали состояние один раз и все. Иначе нам бы пришлось думать о том как синхронизировать доступ к этим объектам из разных потоков. А это замедляет работу программы.

Что такое stateless объект?

Stateless объект, или "объект без состояния" - это объект, в котором нет изменяемых полей. Если проще - это объект, в котором "и менять-то нечего" 🙂

Так что такое "состояние"?

Обычно каждый объект имеет какие-то изменяемые переменные внутри. Например, мы создаем объект Car, и задаем ему:

цвет: красный
марка: Феррари
пробег: 100 км:

Все эти параметры вместе - цвет, марка и пробег - и есть состояние объекта. Если мы, например, поменяем пробег - скажем сделаем его 10000 км - тем самым мы изменим состояние Car:

Так, если мы поменяем любой параметр объекта - цвет, марку, или пробег - состояние опять изменится.

Объект без состояния

Обычно мы создаем объекты так, что они хранят много переменных. И эти переменные изменяются, меняя состояние объекта.

Но это обычно.

На самом деле, изменяемые части - а значит и состояние - есть не у всех объектов. На некоторые посмотришь и скажешь:

Например тут:

public class MyStateless {
    public static void HelloWorld()
    {
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

public class MyStateless {

public static void HelloWorld()

{

System.out.println("Hello World!");

}

Что менять? Нечего менять. А тут:

public class MyStateless {
    private final static String line = "Hello World";
    
    public static void HelloWorld()
    {
        System.out.println(line);
    }
}

public class MyStateless {

private final static String line = "Hello World";

public static void HelloWorld()

{

System.out.println(line);

}

Тоже нечего! Переменная line имеет модификатор final, поэтому ее мы поменять не сможем.

Объекты таких классов и называются stateless, или "объектами без состояния".

Что такое immutable объект?

Immutable объекты(с англ. "неизменяемый") - это объект, который не позволяет изменять свои параметры. А если Вы все-же пытаетесь что-то изменить, то получаете новый объект. Но старый останется прежним.

Давайте посмотрим на примере.

Представим, что у нас есть класс Cat. У класса Cat, допустим, два параметра - порода и цвет глаз.

А теперь если подумать, у одной и той же кошки не может же измениться цвет глаз? Она не может внезапно стать другой породы? Да, это будет уже другая кошка.

Попробуем сделать наш объект immutable. Напишем такой код:

public final class ImmutableCat {
    private String breed;
    private String eyeColor;

    public ImmutableCat(String breed, String eyeColor)
    {
        this.breed = breed;
        this.eyeColor = eyeColor;
        System.out.println("New cat created! It is " + this.breed + " and has " + this.eyeColor + " eyes!");
    }

    public ImmutableCat setBreed(String breed)
    {
        ImmutableCat c = new ImmutableCat(breed, this.eyeColor);
        return c;
    }

    public ImmutableCat setEyeColor(String eyeColor)
    {
        ImmutableCat c = new ImmutableCat(this.breed, eyeColor);
        return c;
    }
}

public final class ImmutableCat {

private String breed;

private String eyeColor;

public ImmutableCat(String breed, String eyeColor)

{

this.breed = breed;

this.eyeColor = eyeColor;

System.out.println("New cat created! It is " + this.breed + " and has " + this.eyeColor + " eyes!");

}

public ImmutableCat setBreed(String breed)

{

ImmutableCat c = new ImmutableCat(breed, this.eyeColor);

return c;

}

public ImmutableCat setEyeColor(String eyeColor)

{

ImmutableCat c = new ImmutableCat(this.breed, eyeColor);

return c;

}

Как видите, тут у нас есть:

два параметра - порода и цвет глаз;
конструктор - мы задаем параметры объекта, а еще выводит в консоль сообщение про создание нового объекта;
два сеттера - они возвращают новый объект с требуемыми параметрами.

Если запустить этот код:

public class Test{

    public static void main(String [] args)
    {
        ImmutableCat first = new ImmutableCat("Bengal", "green");

        ImmutableCat second = first.setBreed("Sphynx");
    }
}

public class Test{

public static void main(String [] args)

{

ImmutableCat first = new ImmutableCat("Bengal", "green");

ImmutableCat second = first.setBreed("Sphynx");

}

Мы получим следующее:

Как видите, когда мы "попробовали изменить" параметры объекта, нам вернулся новый объект с требуемыми параметрами.

В чем разница

Вот вроде и stateless объект не меняется, и immutable переводится как "неизменяемый". В чем же тогда отличие?

Дело в том, что:

Stateless "искусственно" не меняется. Это обычный объект с "предохранителем", который не позволяет нам поменять состояние объекта.
Immutable объект не меняется "по своей природе". It was born this way! 🙂 Например, если кошка была рождена сиамской, то уже и быть ей всегда сиамской. Она мне может вдруг персидской породы стать.

Надеемся, что наша статья была Вам полезна. Можно записаться к нам на курсы по Java на сайте.