1.4.2 理解使用不可变性的代码

在前面介绍函数式风格的好处时，我们讨论过不可变性（immutability）。我们使用的示例是一个带边框的椭圆，但是代码的具体行为并不清楚。当我们用不可变对象重写了代码以后，它就变得更容易理解。在后面的章节中，我们会回到这个主题并更详细地讨论。此示例的目的是显示在实践中不可变的对象的表现。

再次强调，如果你在此时没能全部掌握，也不要担心。想象一下，我们正在编写一个游戏，其中的角色就是我们的目标，角色可以用类来表示，下面的清单是这个类的一部分：

Listing 1.7 Immutable representation of agame character (C#)

classGameCharacter

{

  readonlyint health;           |[1]把所有字段声明为只读

  readonly Point location;       |

  public GameCharacter(int health, Pointlocation)

  {

    this.health = health;        |[2] 初始化不可变字段

    this.location =location;    |

  }

  publicGameCharacter HitByShooting(Point target)

  {

    int newHealth =CalculateHealth(target);           |[3] 返回更新过健康值的游戏角色

    returnnewGameCharacter(newHealth,this.location); |

  }

  publicbool IsAlive

  {

    get {return health > 0; }

  }

  // Other methods and properties omitted

}

在 C# 中，我们可以明确地把字段标记为不可变，用 readonly 关键字，这样，就不能改变字段的值；但是，如果该字段指向非不可变的类[ 即，引用可变类 ]，目标对象仍然可以修改。要创建真正不可变的类，需要确保所有字段都被标记为 readonly，且字段的类型都是基本类型、不可变的值类型，或其它不可变的类。

根据这些条件，GameCharacter 类是不可变的，其所有的字段都用 readonly 限定符标记[1]，int 是不可变的基本类型，Point 是不可变的值类型。当字段是只读时，值只能在创建对象时才可以设置，因此，我们只能在构造函数中设置角色的位置与健康值[2]。这样，对象初始化之后，就不能修改它的状态。那么，当操作需要修改游戏角色的状态时，我们该怎么做呢？

当你看到 HitByShooting 方法时，就知道答案了[3]，它实现了游戏中对开枪的反应。它使用 CalculateHealth 方法（不在此示例中）来计算角色新的健康值。用命令式风格，这需要修改角色的状态，但这里是不可能的，因为类型是不可变的。相反，这个方法创建了GameCharacter 新的实例，表示修改后的角色，作为结果返回。

前面示例中的类，是不可变的 C# 类的典型设计，我们在书中一直使用这个示例（有一些修改）。现在，我们已经知道了不可变类型的表象，有必要了解一下其影响。