mutable VS immutable

mutable VS immutable

可变 与 不可变 类别

Objective-C在Fundation Framework中提供了 可变类别(mutable) 与 不可变类别(immutable)，依字面来说，不可变类别即是物件宣告时就给予初始值内容，其内容无法去修改，如果用方法所产生与原先不同的内容时，其方法都会将物件重新建立后再取代原先物件。

不可变类别

举个例子来说，Java在字串中也有 String 与 StringBuilder 这两种方式，以 StringBuilder 就是指可变类别(mutable)，下面以NSString例子来看一下不可变类别：

//-----------start-----------
    NSString *str = @"danny";
    NSLog(@"%@",str);
    str = [str stringByAppendingString:@" is danny"];
    NSLog(@"%@",str);
//------------end------------

程式中看的出来第一次初始值为danny，之后再将它加入is danny，但在不可变的底层来说：

  • 第一次建立 danny 指向str
  • 第二次建立 danny is danny 指向str并删除第一次建立的danny

所以就会是这样：

//-----------start-----------
    NSString *str = @"danny";
    NSLog(@"%@",str);
    str = @"danny is danny";
    NSLog(@"%@",str);
//------------end------------

要如何证明呢？

//-----------start-----------
    NSString *str1 = @"This is string A";
    NSString *res;

    res=str1;

    str1 = [str1 stringByAppendingString:@" This is string B"];

    NSLog(@"res=%@",res);
    NSLog(@"str1=%@",str1);

//------------end------------

如果res等于str1那接下来如果增加str1的内容时如果是同一个记忆体，那印出这2个变数值应该会相同，但印出来的结果却：

2014-02-20 18:06:27.694 test1[46806:303] res=This is string A
2014-02-20 18:06:27.696 test1[46806:303] str1=This is string A This is string B

这就可以证实在处理时它会重新建立新的物件，造成记忆参考的位址是不相同的。

可变类别

依照前面的做法，同样要依序两次加入字串danny与danny is danny可变类别程式则是：

//-----------start-----------
    NSMutableString *mstr = [NSMutableString stringWithString:@"danny"];
    NSLog(@"%@",mstr);
    [mstr appendString:@" is danny"];
    NSLog(@"%@",mstr);
//------------end------------

可变类别会将2次的字串利用链结的方式将2个字串绑定：

  • 第一次建立 danny 指向mstr
  • 第二次建立 is danny 并与 danny 都指向mstr
  • 最终mstr为 danny + is danny

在记忆体分配来说，会先分配一组danny，再分配第二组is danny，当我们要印出来时就会根据链结关系将完整的字串印出来。 这里要证明它加入新的字串内容时，参考的记忆体位址是一样的：

//-----------start-----------
    NSMutableString *str1 = [NSMutableString stringWithString:@"This is string A"];
    NSMutableString *res;
    res=str1;

    [str1 appendString:@" This is string B"];

    NSLog(@"res=%@",res);
    NSLog(@"str1=%@",str1);
//------------end------------

输出结果： 2014-02-20 18:49:07.174 test1[47236:303] res=This is string A This is string B 2014-02-20 18:49:07.176 test1[47236:303] str1=This is string A This is string B

印出res与str1时，其内容都是最后被修改的内容，如此可证明记忆体的参考点是相同的，增加字串内容只是将加入的字串做个链结。

结论

以上这两种方式利用范例将它表示出来，那这两个究竟是差在哪呢？整体来说在使用上是没差别，但以效率而言，不可变类别效率会比可变类别来的好！为什么呢？因为不可变类别在建立时，会跟系统要一个静态的记忆体位址，所以字串在存放时是连续的，只要从头存放到尾，但可变类别却是很多块的记忆体位址所组合成的存放空间，在使用上时必需还要加上参考资料才能将完整的字串呈现，在运用上就没有不可变类别有效率。