java中一个类是不可变类的条件是啥？求详细解答。

Posted 2023-03-14

疑问：书上说：“一个类所有数据都是私有的而且没有修改器，并不意味他一定是不可变类。”这个似乎与不可变类的判断条件矛盾，我该怎么理解？到底怎样判断一个类是不是不可变类？

不可变类的唯一判断条件是：
“ 不可变类的实例在实例的整个生命周期中永远保持初始化的状态”

比如一个类里面有个属性是private List list，然后只提供了getList()方法，但是你还是可以通过getList().add(XXX)来修改list的内容。即是，它没有保持“初始化”状态，它是个可变类。

来自百度：

可变类和不可变类(Mutable and Immutable Objects)的初步定义：
可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你可以改变这个实例的内容。
不可变类：当你获得这个类的一个实例引用时，你不可以改变这个实例的内容。不可变类的实例一但创建，其内在成员变量的值就不能被修改。
如何创建一个自己的不可变类：
.所有成员都是private
.不提供对成员的改变方法，例如：setXXXX
.确保所有的方法不会被重载。手段有两种：使用final Class(强不可变类)，或者将所有类方法加上final(弱不可变类)。
.如果某一个类成员不是原始变量(primitive)或者不可变类，必须通过在成员初始化(in)或者get方法(out)时通过深度clone方法，来确保类的不可变。 参考技术A "一个类所有数据都是私有的而且没有修改器,并不意味他一定是不可变类",意思就是这个类的私有数据是可以通过某种方式改变，比如内部类改变等
不可变类的条件 ：这个类的所有数据都加了 final 关键字 那么这个类new 出来的对象是数据是不可改变的。 参考技术B 所谓不可变类，是指当创建了这个类的实例后，就不允许修改它的属性值 参考技术C 学习下

Java中String为什么是不可变的

1、在Java中，String类是不可变类，一个不可变类是一个简单的类，并且这个的实例也不能被修改，

这个类的实例创建的时候初始化所有的信息，并且这些信息不能够被修改

2、字符串常量池

字符串常量池是方法区中一块特殊的存储区域，当创建一个字符串常量的时候，判断该字符串字在符串字符串常量池中是否已经存在

如果存在，返回已经存在的字符串的引用；如果不存在，则创建一个新的字符串常量，并返回其引用

String string1 = "abcd";
String string2 = "abcd";

变量string1，string2指向常量池中的同一个字符串常量对象；如果String是可变的，给一个变量重新赋值一个引用，将会指向错误的值

3、缓存哈希值

在Java中字符串的哈希值会经常被使用到。例如在HashMap中，String的不可变总能保证哈希值总是相等的，并且缓存起来，不用担心会改变，

那意味着不需要每次都计算哈希值，这样会提高效率。在String类中有以下的代码：

private int hash; //用来缓存哈希值

3、促进其他对象的使用

HashSet<String> set = new HashSet<String>();
set.add(new String("a"));
set.add(new String("b"));
set.add(new String("c"));

for(String a: set)
a.value = "a";

在上述代码中，如果String是可变的，那么它的值会被改变，但是这违背了Set集合元素不能重复的设计

4、安全性

String被作为参数广泛的在 Java 类中、网络连接中、和文件操作中使用，如果字符串可变，那么在这些模块中，将会引发严重的安全性问题

boolean connect(string s){
　　if (!isSecure(s)) { 
　　　　throw new SecurityException(); 
　　}
　　//here will cause problem, if s is changed before this by using other references. 
　　causeProblem(s);
}

5、不可变的对象同样是线程安全的

因为不可变的对象不能被改变，他们可以在多个线程中共享，就不需要使用线程的同步操作

总之，把String设计为不可变，是为了提高效率和安全性。在广泛的设计开发中，不可变类是首要选择。