如何在 Java 中实现不可变类

如何在Java中实现不可变类？

不可变类是指在创建后不可修改的类。在Java中，不可变类是线程安全的，因为不需要同步机制就可以在多线程下使用。

创建不可变类需要遵循以下四个步骤：

1. 将类声明为final，这将防止其他类继承它。
2. 将所有的成员变量声明为私有的final，这将防止其他类修改它们。
3. 不要提供任何修改成员变量的方法，例如setters()。
4. 如果一个对象的状态可以由构造函数确定，则将其声明为final，否则，不要使其final，并在getter()方法中返回其副本。

下面是一个示例：

public final class ImmutablePerson {
    private final String name;
    private final int age;

    public ImmutablePerson(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

在这个示例中，ImmutablePerson类被声明为final，它有两个成员变量——name和age，这两个变量都被声明为私有final变量。由于没有提供setters()方法， 所以它们不能在其他的类中被修改。同时，成员变量的值在构造函数中初始化，并在getter()方法中返回，所以它们是不可变的。

另一个示例：

public final class ImmutableStudent {
    private final String name;
    private final List<String> subjects;

    public ImmutableStudent(String name, List<String> subjects) {
        this.name = name;
        this.subjects = new ArrayList<String>(subjects);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public List<String> getSubjects() {
        return new ArrayList<String>(subjects);
    }
}

在这个示例中，ImmutableStudent类同样被声明为final，它有两个成员变量——name和subjects，其中，name变量的类型为String，而subjects变量的类型为List。 subjects变量被使用ArrayList来初始化，并在getter()方法中返回subjects的副本，这样就保证了它们是不可变的。

总之，创建一个不可变类需要遵循一些规则，如将类声明为final，将所有的成员变量声明为私有的final，不要提供任何修改成员变量的方法等。这样可以确保对象的状态不被意外地修改，并增强程序的健壮性和安全性。