Smalltalk【1】 语言集合冻结【2】实战：创建不可变枚举集合【4】
在编程语言中，集合是一种基本的数据结构，用于存储一组元素。在 Smalltalk 语言中，集合（Collection）是一个非常重要的概念，它提供了丰富的操作来处理集合中的元素。本文将围绕 Smalltalk 语言的集合冻结（Freezing）技术，实战创建一个不可变的枚举集合（Immutable Enumerated Collection）。
Smalltalk 语言简介
Smalltalk 是一种面向对象的编程语言，由 Alan Kay 在 1970 年代初期设计。它以其简洁、直观和面向对象的特点而闻名。在 Smalltalk 中，所有东西都是对象，包括数字、字符串、集合等。
集合冻结技术
在 Smalltalk 中，集合冻结是一种将集合转换为不可变对象的技术。一旦集合被冻结，它就不能被修改，从而保证了数据的一致性和安全性。
创建不可变枚举集合
1. 定义枚举集合类【5】
我们需要定义一个枚举集合类，它将继承自 Smalltalk 的基本集合类，如 `Collection` 或 `Set`。
smalltalk
| EnumeratedCollection |
EnumeratedCollection := Class new
super: Set;
instanceVariableNames: 'elements';
classVariableNames: '';
poolDictionaries: 'elements';
category: 'Collections';
2. 初始化方法【6】
在枚举集合【3】类中，我们需要一个初始化方法来创建一个新的枚举集合实例。
smalltalk
EnumeratedCollection class >> initialize
"Initialize the EnumeratedCollection class."
3. 冻结集合
为了使集合不可变，我们需要在创建集合时将其冻结。这可以通过重写 `initialize` 方法来实现。
smalltalk
EnumeratedCollection class >> initialize
"Initialize the EnumeratedCollection class and freeze the elements."
super initialize.
self freezeElements.
4. 冻结元素方法
接下来，我们需要定义一个方法来冻结集合中的元素。由于 Smalltalk 的 `Set` 类已经提供了 `freezeElements【7】` 方法，我们可以直接使用它。
smalltalk
EnumeratedCollection >> freezeElements
"Freeze the elements of the collection."
self elements do: [ :element | element freeze ].
5. 禁止修改操作【8】
为了确保集合不可变，我们需要禁止对集合的修改操作，如添加、删除元素等。我们可以通过重写这些方法来实现。
smalltalk
EnumeratedCollection >> add: anObject
"Add an object to the collection, but do nothing since the collection is immutable."
self error: 'Cannot modify an immutable collection.'.
EnumeratedCollection >> remove: anObject
"Remove an object from the collection, but do nothing since the collection is immutable."
self error: 'Cannot modify an immutable collection.'.
6. 测试不可变枚举集合
我们可以创建一个不可变枚举集合的实例，并尝试对其进行修改，以验证其不可变性。
smalltalk
| myEnumeratedCollection |
myEnumeratedCollection := EnumeratedCollection new addAll: (1 2 3 4).
myEnumeratedCollection add: 5.
myEnumeratedCollection remove: 2.
在上面的代码中，尝试添加和删除元素将引发错误，因为集合是不可变的。
总结
通过以上步骤，我们成功地在 Smalltalk 语言中创建了一个不可变的枚举集合。这种集合在需要保证数据一致性和安全性的场景中非常有用，例如在多线程环境【9】中共享数据。
后续工作
- 可以扩展枚举集合类，添加更多的不可变集合操作，如交集【10】、并集【11】、差集【12】等。
- 可以实现一个不可变的有序集合，如不可变的列表或数组。
- 可以将不可变集合应用于实际的项目中，以验证其性能和实用性。
通过本文的实战，我们不仅了解了 Smalltalk 语言的集合冻结技术，还学会了如何创建一个不可变的枚举集合。希望这篇文章能够对您有所帮助。
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