Değişmez Sınıf Tasarlamak — Bir Kez Kur, Hep Güven

Bir müzede vitrindeki tabloya kimse dokunamaz. Onu yüzlerce kişi aynı anda izler ve hiçbiri ötekinin gördüğünü bozamaz.

Bazı nesneler de böyle olmalı: kurulduktan sonra hiç değişmeyen, herkesin gönül rahatlığıyla paylaştığı nesneler.

Değişmez nesne ne demek?

Bir immutable?Terimin tanımını açimmutableOluşturulduktan sonra içi değişmeyen nesne. Anahtar olarak güvenlidir, çünkü hashCode'u hiç değişmez.Sözlükte gör → nesne kurulduğu andaki hâlini sonsuza kadar korur. String, BigDecimal, LocalDate ve Integer böyledir.

Bu nesnelerin “değiştiren” metotları aslında yeni bir nesne döndürür: tarih.plusDays(1) eski tarihi değiştirmez. Böylece bir nesneyi kime verirsen ver, geri geldiğinde aynı kalmıştır.

Beş adımlık tarif

Kendi değişmez sınıfını yazmak için beş kural yeter:

1. Sınıfı final yap. Alt sınıf değişebilen bir sürüm yazamasın.
2. Alanları private final yap. Bir kez atanır, dışarıdan görünmez.
3. Setter yazma. Değişiklik isteyen metot yeni bir nesne döndürsün.
4. Kurucuda kuralı kontrol et. Geçersiz nesne hiç doğmasın.
5. Değişebilen girdileri ve çıktıları kopyala. Buna savunmacı kopya?Terimin tanımını açdefensive copyDışarıdan alınan ya da dışarıya verilen değiştirilebilir bir nesnenin kopyasını kullanmak; böylece başkasının referansı iç durumu değiştiremez.Sözlükte gör → denir.

1
public final class Tutar {
2
    private final BigDecimal deger;
3
    private final String paraBirimi;
4

5
    public Tutar(BigDecimal deger, String paraBirimi) {
6
        if (deger.signum() < 0) throw new IllegalArgumentException("Negatif olamaz");
7
        this.deger = deger;
8
        this.paraBirimi = paraBirimi;
9
    }
10

11
    public Tutar arti(Tutar diger) {        // setter değil: yeni nesne
12
        return new Tutar(deger.add(diger.deger), paraBirimi);
13
    }
14
}

Satır satır: record da delinebilir

record alanları final yapar ve setter üretmez. Ama bir alan değişebilen bir liste ise ne olur?

1. Varsayılanla oynat. Kopya yok: dışarıdaki listeye eklenen elma da, erişim metodundan eklenen kola da sepete girdi.
2. “new ArrayList” seç. Elma artık giremedi, ama erişim metodu değişebilen kopyayı dışarı verdiği için kola girdi.
3. “List.copyOf” seç. İki deneme de boşa çıktı; sepet [ekmek] kaldı.

Neden değer?

Değişmez bir nesneyi birden çok thread aynı anda kilitsiz okuyabilir; kimse ötekinin altından değiştiremez. HashMap anahtarı olarak da güvenlidir, çünkü hash değeri hiç değişmez.

Bedeli, her değişiklikte yeni bir nesne üretilmesidir. Küçük değer nesnelerinde bu genelde önemsizdir; çok büyük ve çok sık değişen yapılarda ise ölçüp karar verirsin.

Bankada değer nesnelerinin çoğu böyle yazılır: bir para transferi talimatı bir kez oluşturulur ve onay, kayıt ve gönderim adımları boyunca hiç değişmez.

1
public record TransferOrder(String fromIban, String toIban, BigDecimal amount, List<String> tags) {
2

3
    public TransferOrder {
4
        if (amount.signum() <= 0) {
5
            throw new IllegalArgumentException("Amount must be positive");
6
        }
7
        tags = List.copyOf(tags);   // our own immutable copy, not the caller's list
8
    }
9

10
    // A "change" returns a new order; the original is untouched.
11
    public TransferOrder withTag(String tag) {
12
        List<String> more = new ArrayList<>(tags);
13
        more.add(tag);
14
        return new TransferOrder(fromIban, toIban, amount, more);
15
    }
16
}

1
public class Main {
2
    public static void main(String[] args) {
3
        List<String> tags = new ArrayList<>(List.of("maas"));
4
        TransferOrder order = new TransferOrder("TR01", "TR02", new BigDecimal("1000"), tags);
5

6
        tags.add("gizli");                                  // no effect on order
7
        TransferOrder urgent = order.withTag("acil");
8

9
        System.out.println(order.tags());                   // [maas]
10
        System.out.println(urgent.tags());                  // [maas, acil]
11
    }
12
}

Tuzaklar

final alanı değişmez sanmak. final List<String> yalnızca oku kilitler; listenin içi değişir. İçerik de sabit kalsın istiyorsan kopyasını al ve değişmez bir tip kullan.

İç diziyi dışarı vermek. Bir getter iç diziyi ya da değişebilen listeyi doğrudan döndürürse, alan kişi içini değiştirebilir. Kopya ya da değişmez bir görünüm döndür.

final olmayan sınıf. Biri sınıftan türeyip değişebilen alanlar ekleyebilir ve senin sınıfın gibi davranarak dolaşabilir. Sınıfı final yap ya da record kullan.

Kendini sına