Gerenciar o estado dos objetos em Java é um aspecto fundamental da programação orientada a objetos. Envolve controlar e manter os dados armazenados em um objeto e como esses dados mudam ao longo do tempo. Aqui está um detalhamento do processo e das principais considerações:
1. Entendendo o estado do objeto: *
Estado definido: O estado de um objeto é representado pelos valores armazenados em seus campos (variáveis de instância). Esses valores definem a condição do objeto em um determinado momento.
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Alterações de estado: O estado muda quando os métodos são chamados no objeto que modificam os valores de seus campos.
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Identidade do objeto vs. Estado: É crucial distinguir entre a identidade de um objeto (sua localização exclusiva na memória) e seu estado (os dados que ele mantém). Dois objetos podem ter o mesmo estado, mas ainda assim serem objetos diferentes.
2. Princípios e técnicas -chave: *
encapsulamento (ocultação de dados): *
Princípio: Restringir o acesso direto aos campos do objeto. Faça campos `privado '.
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Objetivo: Protege o estado interno da modificação não intencional. Permite controlar como o estado é acessado e alterado.
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Implementação: Use modificadores de acesso `privado 'para campos. Forneça métodos públicos `getter` (acessador) e` setter` (mutador) para interagir com o estado de maneira controlada.
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Exemplo: `` `Java
Pessoa da classe pública {
nome de string privado;
private Int Age;
Pessoa pública (nome da string, Int Age) {
this.name =nome;
this.age =idade;
}
public String getName () {
Nome de retorno;
}
public void setName (nome da string) {
this.name =nome;
}
public int getage () {
idade de retorno;
}
Public Void Setage (Int Age) {
if (idade> =0) {// validação
this.age =idade;
} outro {
System.out.println ("A idade não pode ser negativa.");
}
}
}
`` `
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Acesso controlado com getters e setters: *
getters (acessadores): `Métodos públicos 'que retornam o valor de um campo. Eles fornecem acesso somente leitura ao estado do objeto.
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setters (mutadores): `Métodos públicos 'que permitem a modificação do valor de um campo.
crucialmente, os setters devem incluir validação e lógica para garantir que o estado permaneça consistente e válido. *
imutabilidade: Se você deseja impedir as alterações do estado após a criação de objetos, não forneça setters. Crie o objeto com todas as informações de estado necessárias no construtor.
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Validação: *
Objetivo: Garante que o estado do objeto permaneça válido de acordo com as regras do seu aplicativo.
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Implementação: Inclua lógica de validação em setters e construtores. Verifique se há valores inválidos, como idades negativas, cadeias vazias ou números fora de faixa.
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Exemplo: (Veja o método `setage` na classe` Pessoa 'acima.)
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imutabilidade: *
Princípio: O estado de um objeto imutável não pode ser alterado após ser criado.
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Benefícios: *
Segurança do thread: Objetos imutáveis são inerentemente seguros de threads porque seu estado não pode ser modificado simultaneamente.
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Simplicidade: Mais fácil de raciocinar e depurar porque o estado é previsível.
* Cache
: Pode ser armazenado em cache com segurança sem se preocupar com as mudanças.
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Implementação: * Faça todos os campos `final` e` privado '.
* Não forneça nenhum setters.
* Se um campo for um objeto mutável (como uma `list` ou` map`), retorne uma cópia defensiva no getter para evitar modificações externas.
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Exemplo: `` `Java
Public Final Class ImmutablePoint {
private final int x;
private final int y;
public imutablepoint (int x, int y) {
this.x =x;
this.y =y;
}
public int getx () {
retornar x;
}
public int gety () {
retornar y;
}
}
`` `
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Padrão de observador (para objetos dependentes): *
Quando usar: Quando o estado de um objeto (o sujeito) afeta o estado de outros objetos (observadores).
* Mecanismo
: O sujeito mantém uma lista de observadores e os notifica sempre que seu estado muda. Observadores então se atualizam de acordo.
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Exemplo: Um rastreador de preços das ações pode notificar todos os investidores registrados quando o preço de uma ação mudar.
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Memento padrão (para preservação do estado): *
Quando usar: Quando você precisa salvar e restaurar o estado de um objeto em diferentes momentos (por exemplo, para desfazer/refazer a funcionalidade).
* Mecanismo
: O objeto cria um objeto "lembrança" contendo um instantâneo de seu estado atual. A lembrança pode ser armazenada e posteriormente usada para restaurar o objeto para esse estado salvo.
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padrão de estado (para comportamento baseado no estado): *
Quando usar: Quando o comportamento de um objeto muda dependendo de seu estado interno.
* Mecanismo
: Representar cada estado possível como uma classe separada. O objeto de contexto (o objeto cujo comportamento muda) mantém uma referência a um objeto de estado. Quando um método é chamado no contexto, ele delega a chamada para o objeto de estado atual.
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Exemplo: Uma máquina de venda automática pode ter estados como "ociosos", "selecionando o produto", "dispensação" e "outfstock", cada um com comportamentos diferentes.
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Segurança do thread (simultaneidade): *
Importância: Se vários threads puderem acessar e modificar o estado de um objeto simultaneamente, você precisará garantir a segurança do encadeamento.
* Técnicas
: *
Sincronização: Use blocos ou métodos `sincronizados` para proteger seções críticas de código em que o estado é modificado.
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bloqueios: Use `java.util.concurrent.locks` para obter um controle mais refinado sobre o bloqueio.
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variáveis atômicas: Use `java.util.concurrent.atomic` Classes (por exemplo,` atomicinteger`, `atomicboolean) para operações atômicas em tipos primitivos.
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objetos imutáveis: Como mencionado anteriormente, objetos imutáveis são inerentemente seguros de threads.
*
Exemplo: `` `Java
public class Counter {
private int conting =0;
public sincronizado void increment () {
contagem ++;
}
public int getCount () {
contagem de retorno;
}
}
`` `
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serialização: *
Objetivo: Convertendo o estado de um objeto em um fluxo de bytes para armazenamento ou transmissão.
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Implementação: Implementar a interface `java.io.serializable`. A JVM lida com o processo de serialização automaticamente. Você pode personalizar a serialização usando a palavra -chave `transient '(para excluir campos) e implementar os métodos` writeObject () `e` readObject () `.
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Considerações: Esteja atento à compatibilidade de objetos serializados ao atualizar a definição da classe.
3. Melhores práticas: *
Princípio do menor privilégio: Somente conceda acesso ao estado do objeto que é absolutamente necessário.
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Clear Naming: Use nomes descritivos para campos, getters e setters para facilitar o entendimento do código.
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Documente seu código: Explique o objetivo de cada campo e o comportamento esperado de getters e setters nos comentários do Javadoc.
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Teste minuciosamente: Escreva testes de unidade para verificar se o estado do objeto é gerenciado corretamente e se as regras de validação são aplicadas.
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Considere o caso de uso: A melhor abordagem para o gerenciamento do estado depende dos requisitos específicos do seu aplicativo. Escolha as técnicas que fornecem o equilíbrio certo de flexibilidade, segurança e desempenho.
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Evite campos públicos: Expondo diretamente os campos como "público" geralmente é uma prática ruim. Ignora o encapsulamento e dificulta o controle e a manutenção do estado.
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Cópia defensiva: Ao retornar objetos mutáveis da Getters, considere retornar uma cópia defensiva * para impedir que o chamador modifique diretamente o estado interno do objeto. Isso é especialmente importante em classes imutáveis.
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Considere usar registros (Java 14+): Os registros são uma maneira concisa de criar classes de dados imutáveis. Eles geram automaticamente construtores, getters, `equals ()`, `hashcode ()` e `tostring ()` métodos. Eles são adequados para representar objetos de transferência de dados (DTOs) ou estruturas de dados simples.
em resumo: Gerenciar o estado de objeto em Java é um aspecto crítico do design orientado a objetos. Ao aderir a princípios como encapsulamento, imutabilidade, validação e segurança de threads, você pode criar aplicativos robustos, sustentáveis e confiáveis. As técnicas específicas que você escolher dependerão da complexidade de seus objetos e dos requisitos do seu aplicativo.
