java如何操作不可变对象树？
我正在用不可变的对象构建一个完整的应用程序，这样多线程和撤销就更容易实现了。我正在使用Google Collections Library，它提供了Map、List和Set的不可变版本
我的应用程序模型看起来像一棵树：
- 场景是包含对根节点的引用的顶级对象
- 每个节点都可以包含子节点和端口
对象图可能如下所示：
Scene
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+-- Node
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+-- Node
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+- Port
+-- Node
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+- Port
+- Port
如果所有这些对象都是不可变的，由顶级SceneControl对象控制：
- 构建此层次结构的最佳方法是什么
- 如何替换对象树中任意深度的对象
- 是否有办法支持反向链接，例如具有“父”属性的节点
更一般地说：
- 是否出现了处理此类数据的模式
- 有关于这个主题的（学术）文献吗
- 这是个好主意吗
# 1 楼答案
这里有两个有趣的概念。首先，持久数据结构。如果树的所有元素都是不可变的，则可以通过替换某些部分（但引用旧部分）从原始树派生新树，从而节省时间和内存
例如，如果要向已具有两个端口的节点添加第三个端口，则必须创建新场景、新场景的节点的子体以及要更改的节点。不需要重新创建其他节点和所有端口，只需在新场景/节点中引用它们即可
另一个概念是拉链。拉链是一种通过持久数据结构“导航”以优化本地更改的方法。例如，如果添加了四个新端口而不是一个，但每次添加一个端口，则必须创建四个新场景和八个新节点。使用拉链，您可以将这些创建推迟到完成，从而节省中间对象的开销
我读过的关于拉链最好的解释是here
现在，使用拉链来导航数据结构就不需要反向链接了。通过巧妙地使用递归构造函数，您可以在一个不可变的结构中拥有反向链接。然而，这样的数据结构不会是持久的。非持久不变数据结构的修改性能很差，因为每次都需要复制整个数据
至于学术文献，我推荐Okasaki（dissertation PDF，fully fledged book）的纯函数数据结构
# 2 楼答案
如果你的树是不可变的，那么如果你想改变它，你必须生成一个新的树
这听起来很糟糕，但并非所有节点都是不可变的！因为不需要复制不可变对象，所以除了所做的更改之外，新树将主要引用旧树
您必须以这样一种方式设计树，即每个不可变树引用其他不可变树。这样，您也不需要复制整个不可变树
但是如果你走不可变的树路线，那么你就不能有反向链接。否则就不能重用子树