Java多线程编程之不可变对象模式

到底什么是设计模式

其实模式这个概念是从建筑那里引进过来的，就如同正能量其实是从物理学（天体物理学）那里引进的一样，设计模式的定义是:解决软件设计中给定背景下普遍存在的问题，并且具备一般性、可复用性解决方案；

设计模式虽然多，但是也有一些相同之处，就如同编程语言虽然多，但是都有数据类型、控制语句等相同的部分，描述设计模式的常见格式一般包括：1.别名：指出相应模式的其他名字；

2.背景:列出相应设计模式所解决的问题的产生背景，或者屙屎应用相应的设计模式的背景

3.问题：指出相应的设计模式所要解决的问题；

4.解决方案：描述设计模式所要解决的问题的解决方案；

5.结果：对设计模式进行评价，主要是分析使用相应的设计模式的优势和劣势；

6.相关模式：描述当前的设计模式和其他的设计模式之间的关系；

第一种：不可变对象模式（lmmutable Object）

不可变对象模式主要是为了不使用锁的情况下还能保证线程的安全，因为多线程共享变量的情况下，为了保证数据的一致性，往往需要对这些变量的访问进行加锁，而加锁本身又会带来新的问题和开销；

也就是说，不可变对象模式就是为了减少锁的这一块的开销而生的；

说到开销，具体是什么开销？

在多线程的环境下，一个对象往往会被多个线程共享，那么，如果存在多个线程并发的修改该对象的状态，或者，一个线程访问该对象的状态的同时另一个线程试图修改该对象的状态，为了保证数据一致性（要是转账操作可就麻烦了！）我们必须做同步访问控制；

而这些同步访问控制（显式锁、CAS之类的），会带来上下文切换、等待时间还有ABA问题等开销，而不可变对象是要怎么做呢？通过使用对外可见的状态不可变的对象，使得被共享对象“继承”了线程安全性，从而为了同步访问控制也就免了；

什么是状态不可变对象？对象一旦创建成功，其对外可见的状态就不可改变，java中的大名鼎鼎的中间数据类型：String就是这样的，还有不太为人所熟知的包装类，比如Integer,都是这样的；

//举个非线程安全的例子
public class Location{
    private double a;
    private double b;
    public Location (double a,double b){
        this.a=a;
        this.b=b;
    }
    public double getA(){
        return a;
    }
    public double getB(){
        return b;
    }
    public void setAB(double a.double b){
        this.a=a;
        this.b=b;
    }
}

当系统接收到一个新的坐标数据的时候，需要的调用setAB来更新位置信息，而setAB又是非线程安全的，因为A和B并不是原子操作，setAB被调用的时候，如果在A写入完成，而B开始写之前有其他线程读取数据，则有可能读取的是脏数据；

//状态不可变
public final class Location {
    public final double a;
    public final double b;
    public Location(double a,double b){
        this.a=a;
        this.b=b;
    }
}