Java中关于返回引用可变对象常见问题剖析

前言

在工程中，我们创建了一个类，经常包含一些可变类的对象实例，当我们需要提取这些数据的时候，需要格外注意，否则会出一些意料之外的问题

正文

名词解释

可变对象：类中有方法可以改变其对象实例域（数据域）的类

举例

假设我们有一个example类，其中为Date类创建了一个实体birthday，在外部需要知道某个example类实例的birthday值时，会使用到getBirthday()方法，通常我们的getBirthday()方法会写成如下的样子：

class Example{    private Date birthday;    ...    public Date getBirthday{        return birthday;    }    ...}

这样的写法，会破坏example类的封装性，因为当外部调用了getBirthday()这个方法后，生成了另一个对于birthday所引用对象的引用，在新的引用中调用Date类中的方法，同样会改变当前实例中birthday的值，例如如下代码：

Example e = new Example(....);Date d = e.getBirthday();double tenYearsInMilliSeconds = 10 * 365.25 * 24 * 60 * 60 * 1000;d.setTime(d.getTime() - (long) tenYearsInMilliSeconds);

这样的代码，会使得再次调用e.getBirthday()后，得到的值是修改后的值。

原因
上述例子中，d和e.birthday引用了同一个对象，如图

改正

如果需要返回一个可变对象的引用，我们应该首先对其进行克隆（clone），这样会创建一个当前对象的副本，而不会对当前对象造成影响，代码改正如下

class Example{    private Date birthday;    ...    public Date getBirthday{        return birthday.clone();    }    ...}

2017.6.10更新

看过Date（java.util.Date）的源码的各位应该知道，Date里的clone方法返回的是一个Object对象，这会导致上面的 getBirthday 函数报错（类型不匹配，不能从Object类型转为Date），所以，这里需要将代码更正如下

class Example{    private Date birthday;    ...    public Date getBirthday{        return (Date) birthday.clone();    }    ...}

经过这样的转换，也不会破坏封装性（因为传回来的是 birthday 的一个复制品）

后记

在编写Java代码的时候，一定要记得，Java中每声明一个类的实例名称，事实上只是声明了一个引用名称，当前实例创建是在调用new + 构造器后才创建的（类似于C/C++中的指针），所以在使用过程中一定要慎重慎重再慎重！