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Java Concurrency #5 - Sharing Objects[2]

程式語言

2021/08/06, 週五

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公開物件(Publishing)
- 公開一個物件指的是讓物件本身可以被外界存取，像是:
  - 以物件參考指向該物件
  - 透過方法回傳該物件
  - 以參數的形式傳進方法
- 大部份時候，我們都希望類別的內部實作可以確實被封裝，只透過公開的方法來操作那些內部細節(internals)，然而有的時候我們會需要公開它的 internals
  - 這麼做會破壞封裝，且可能確保 invariant 變得相對困難
  - 公開物件必須透過同步(synchronization)來確保執行緒安全
  - 物件在不該被開公開時卻公開了，稱作物件逃走中(escaped)
- 公開物件最要不得的方式之一就是透過 public static field
  - 如下方程式碼所示:
```
  //...(略)
  public static Set<Secret> knownSecrets;
  public void initialize() {
      knownSecrets = new HashSet<>();
  }
```
    - 這種寫法，任何類別或執行緒都可以看到其內容
    - 公開物件除了物件本身有風險之外，也會間接影響到其他物件(e.g. 在上面的 Set 裡放了物件，那麼那個物件也會被存取)
  - 同樣的，透過方法回傳參考也是一樣的效果:
```
  class UnsafeStates {
      private String[] states = new String[] {"AK", "AL"  };
      public String[] getStates() {
          return states;
      }
  }
```
    - 即便 states 是 private，public method 還是會使其內容暴露在外，任何物件都可以修改其內容
    - 承上，states 原本應被封裝，但因為 public method 而逃跑了(escape)
  - 最後一種比較不明顯，是公開內部類別的實作:
```
  public class ThisEscape {
      public ThisEscape(EventSource source) {
          source.registerListener(new EventListener() {
              public void onEvent(Event e) {
                  doSomething(e);
              }
          });
      }
  }
```
    - 在 ThisEscape 被建構的過程中， EventListener 被公開了，造成 ThisEscape 也被公開了
    - 這是因為內部類別預設會有外部類別的參考(不知道的請看 Thinking in Java)
    - 如果一個物件在建構子中公開物件(在此是內部類)，那建構子所建構的物件就不會處在一個穩定一致的狀態
      - 一個比較常見的錯誤是在建構子中開新的 Thread
      - 基本上開新 Thread 本身並沒有什麼問題，但如果又馬上呼叫 start 就會有上述的情形發生了
  - 承上例，避免 this 被內部類別公開的方式如下:
```
  public class SafeListener {
      private final EventListener listener;
      private SafeListener() {
          listener = new EventListener() {
              public void onEvent(Event e) {
                  doSomething(e);
              }
          };
      }
      public static SafeListener newInstance(EventSource source) {
          SafeListener safe = new SafeListener();
          source.registerListener(safe.listener);
          return safe;
      }
  }
```
    - 留意到建構子為 private 且只能透過靜態工廠取得物件實例
    - 如此便能避免物件在建構過程中逃跑了