不变性(immutability)

由于对不变对象的访问不需要同步，所以在多线程条件下，不变的概念（一个对象的值在创建后不可更改）是无价的。Java 编程言语中，对于不变性的实现不够严格，有两个原因：

对于一个不变对象，在其被未完全创建之前，可以对它进行访问。这种访问对于某些域可以产生不正确的值。

对于恒定 (类的所有域都是 final) 的定义太松散。对于由 final 引用指定的对象，虽然引用本身不能改变，但是对象本身可以改变状态。

第一个问题可以解决，不允许线程在构造函数中开始执行 (或者在构造函数返回之前不能执行开始请求)。

对于第二个问题，通过限定 final 修饰符指向恒定对象，可以解决此问题。这就是说，对于一个对象，只有所有的域是 final ，并且所有引用的对象的域也都是 final ，此对象才真正是恒定的。为了不打破现有代码，这个定义可以使用编译器加强，即只有一个类被显式标为不变时，此类才是不变类。方法如下：

$immutable public class Fred 　　 { 　　　　 // all fields in this class must be final, and if the 　　　　 // field is a reference, all fields in the referenced 　　　　 // class must be final as well (recursively). static int x constant = 0;　// use of `final` is optional when $immutable 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // is present. 　　 }

有了 $immutable 修饰符后，在域定义中的 final 修饰符是可选的。

最后，当使用内部类(inner class)后，在 Java 编译器中的一个错误使它无法可靠地创建不变对象。当一个类有重要的内部类时(我的代码常有)，编译器经常不正确地显示下列错误信息：

"Blank final variable ''name'' may not have been initialized. It must be assigned a value in an initializer, or in every constructor."

既使空的 final 在每个构造函数中都有初始化，还是会出现这个错误信息。自从在 1.1 版本中引入内部类后，编译器中一直有这个错误。在此版本中（三年以后），这个错误依然存在。现在，该是改正这个错误的时候了。

对于类级域的实例级访问

除了访问权限外，还有一个问题，即类级（静态）方法和实例（非静态）方法都能直接访问类级（静态）域。这种访问是非常危险的，因为实例方法的同步不会获取类级的锁，所以一个 synchronized static 方法和一个 synchronized 方法还是能同时访问类的域。改正此问题的一个明显的方法是，要求在实例方法中只有使用 static 访问方法才能访问非不变类的 static 域。当然，这种要求需要编译器和运行时间检查。在这种规定下，下面的代码是非法的：

class Broken 　　 { 　　　　 static long x; synchronized static void f() 　　　　 {　 x = 0; 　　　　 } synchronized void g() 　　　　 {　 x = -1; 　　　　 } 　　 };

关于解决Java编程语言线程问题的建议(10)

由于 f() 和 g() 可以并行运行，所以它们能同时改变 x 的值（产生不定的结果）。请记住，这里有两个锁： static 方法要求属于 Class 对象的锁，而非静态方法要求属于此类实例的锁。当从实例方法中访问非不变 static 域时，编译器应要求满足下面两个结构中的任意一个：

class Broken 　　 { 　　　　 static long x; synchronized private static accessor( long value ) 　　　　 {　 x = value; 　　　　 } synchronized static void f() 　　　　 {　 x = 0; 　　　　 } synchronized void g() 　　　　 { 　　　　 accessor( -1 ); } 　　 }

或则，编译器应获得读/写锁的使用：

class Broken 　　 { 　　　　 static long x; synchronized static void f() 　　　　

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