Apa itu invarian kelas di java?

Saya mencari topik tersebut di Google, tetapi selain Wikipedia, saya tidak menemukan dokumentasi atau artikel berguna lainnya.

Adakah yang bisa menjelaskan kepada saya dengan kata-kata sederhana apa artinya atau merujuk saya ke beberapa dokumentasi yang bagus dan mudah dimengerti?

Ini tidak berarti apa-apa secara khusus terkait dengan java.

Sebuah invarian kelas hanyalah properti yang menampung semua instance kelas, selalu, apa pun yang dilakukan kode lain.

Sebagai contoh,

class X {
  final Y y = new Y();
}

X memiliki kelas invarian bahwa ada yproperti dan tidak pernah nulldan memiliki nilai tipe Y.

class Counter {
  private int x;

  public int count() { return x++; }
}

gagal mempertahankan dua invarian penting

1. Itu counttidak pernah mengembalikan nilai negatif karena kemungkinan aliran bawah.
2. Panggilan countitu meningkat secara monoton.

Kelas yang dimodifikasi mempertahankan kedua invarian tersebut.

class Counter {
  private int x;

  public synchronized int count() {
    if (x == Integer.MAX_VALUE) { throw new IllegalStateException(); }
    return x++;
  }
}

tetapi gagal untuk mempertahankan invarian yang memanggil untuk countselalu berhasil secara normal (tidak ada pelanggaran TCB ^† ) karena countdapat memunculkan pengecualian atau mungkin memblokir jika thread yang mengalami kebuntuan memiliki monitor penghitung.

Setiap bahasa dengan kelas memudahkan untuk mempertahankan beberapa kelas invarian tetapi tidak yang lain. Java tidak terkecuali:

1. Kelas Java secara konsisten memiliki atau tidak memiliki properti dan metode, sehingga invarian antarmuka mudah dipelihara.
2. Kelas Java dapat melindungi privatekolomnya, sehingga invarian yang mengandalkan data pribadi mudah dikelola.
3. Kelas Java bisa bersifat final, sehingga invarian yang bergantung pada tidak adanya kode yang melanggar invarian dengan membuat subkelas berbahaya dapat dipertahankan.
4. Java memungkinkan nullnilai-nilai menyelinap dalam banyak cara, jadi sulit untuk mempertahankan invarian "memiliki nilai nyata".
5. Java memiliki utas yang berarti bahwa kelas yang tidak disinkronkan mengalami masalah dalam mempertahankan invarian yang bergantung pada operasi sekuensial dalam utas yang terjadi bersamaan.
6. Java memiliki pengecualian yang membuatnya mudah untuk mempertahankan invarian seperti "mengembalikan hasil dengan properti p atau tidak mengembalikan hasil" tetapi lebih sulit untuk mempertahankan invarian seperti "selalu mengembalikan hasil".

† - Pelanggaran eksternalitas atau TCB adalah peristiwa yang diasumsikan oleh perancang sistem secara optimis tidak akan terjadi.

Biasanya kami hanya percaya bahwa perangkat keras dasar berfungsi seperti yang diiklankan ketika berbicara tentang properti bahasa tingkat tinggi yang dibangun di atasnya, dan argumen kami yang dipegang oleh invarian tidak memperhitungkan kemungkinan:

• Seorang programmer menggunakan kait debug untuk mengubah variabel lokal karena program berjalan dengan cara yang tidak bisa dilakukan oleh kode.
• Rekan Anda tidak menggunakan refleksi dengan setAccessibleuntuk mengubah privatetabel pencarian.
• Loki mengubah fisika menyebabkan prosesor Anda salah membandingkan dua angka.

Untuk beberapa sistem, TCB kami mungkin hanya menyertakan beberapa bagian dari sistem, jadi kami mungkin tidak berasumsi demikian

• Administrator atau daemon dengan hak istimewa tidak akan menghentikan proses JVM kami,

tapi kita mungkin berasumsi seperti itu

• Kami dapat memeriksa ke sistem file transaksi yang andal.

Semakin tinggi level suatu sistem, semakin besar TCB-nya, tetapi semakin tidak dapat diandalkan hal-hal yang dapat Anda keluarkan dari TCB, semakin besar kemungkinan invarian Anda ditahan, dan semakin andal sistem Anda dalam jangka panjang.

Invariant berarti sesuatu yang harus tetap pada kondisinya tidak peduli apapun perubahannya atau siapapun yang menggunakan / mengubahnya. Artinya, properti kelas selalu memenuhi atau memenuhi beberapa kondisi bahkan setelah melalui transformasi dengan menggunakan metode publik. Jadi, klien atau pengguna kelas ini dipastikan tentang kelas dan propertinya.

Sebagai contoh,

1. kondisi pada argumen fungsi adalah, itu harus selalu> 0 (lebih besar dari nol) atau tidak boleh nol.
2. minimum_account_balance properti dari sebuah kelas akun menyatakan, tidak bisa di bawah 100. Jadi semua fungsi publik harus menghormati kondisi ini dan memastikan kelas invarian.
3. ketergantungan berbasis aturan antar variabel, yaitu, nilai satu variabel bergantung pada variabel lain, jadi jika satu berubah, menggunakan beberapa aturan tetap, yang lain juga harus berubah. Hubungan antara 2 variabel ini harus dipertahankan. Jika tidak, maka invariant dilanggar.

Itu adalah fakta yang harus benar tentang kelas instance. Misalnya jika sebuah kelas memiliki properti X dan invarian dapat X harus lebih besar dari 0. Sepengetahuan saya tidak ada metode bawaan untuk mempertahankan invarian, Anda harus membuat properti menjadi pribadi dan memastikan pengambil dan penyetel Anda menerapkan properti invarian.

Ada anotasi yang tersedia yang dapat memeriksa properti menggunakan refleksi dan interseptor. http://docs.oracle.com/javaee/7/api/javax/validation/constraints/package-summary.html