Java中的不可变类

在学习Java的过程中，我们时常会遇到这样一个概念——不可变类。本文旨在对此做一简单的解释。
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1. 不可变类：创建该类的实例后，该实例的属性是不可改变的，java提供的包装类和java.lang.String类都是不可变类。当创建它们的实例后，其实例的属性是不可改变的。

          例如：Double d = new Double(2.3);

                    String str = new String("hello");

为上面两个类传入了2.3和"hello"作为参数，那么Double类和String类肯定要提供实例属性来保存这两个参数，但程序无法修改这两个实例属性，因为Double类和String类没有提供修改这两个属性的方法。

2.自定义不可变类的规则：

        1).使用private 和final修饰符修饰变量。

        2).提供带参数的构造器用于根据参数来初始化类里的属性。

        3).仅为该类的属性提供getter方法，不提供setter方法。

        4).如果有必要，重写Object类中的equals方法和hashCode方法：在equals方法中根据关键属性来作为两个对象相等的标准，还要保证两个equals方法判断相等的对象的hashCode 也相等。例如：系统提供的String类：equals:根据对象里的字符序列来作为相等的标准，hashCode方法也是根据字符序列计算得到的。

3.如果要设计一个不可变类，必须注意其引用类型的属性：

        如果引用变量属性的类型是可变的，必须采用必要的措施保护所引用的对象不会被改变，这样才能创建真正的不可变类。

        定义一个不可变类Person (person 中有一个引用类型为Name的name属性变量，Name类型是可变类)，为了保持person对象的不可变，必须保护好person对象的引用类型属性：name。让程序无法访问到person对象的name属性，也就无法利用name属性的可变性来改变person对象了。

package com.xjtu.cruise;

public class Name {
	private String firstName;
	private String lastName;

	public Name() {
	}

	public Name(String firstName, String lastName) {
		this.firstName = firstName;
		this.lastName = lastName;
	}

	public void setFirstName(String firstName) {
		this.firstName = firstName;
	}

	public String getFirstName() {
		return this.firstName;
	}

	public void setLastName(String lastName) {
		this.lastName = lastName;
	}

	public String getLastName() {
		return this.lastName;
	}
}

package com.xjtu.cruise;

public class Person {
	private final Name name;

	public Person(Name name) {
		this.name = name;
	}

	public Name getName() {
		return name;
	}

	public static void main(String[] args) {

		Name n = new Name("Jordan", "Mike");
		Person p = new Person(n);
		System.out.println(p.getName().getFirstName());
		// 改变Person对象的name属性的firstName属性值。
		n.setFirstName("Jackson");
		// Person对象的Name属性firstName属性值为"Jackson"
		System.out.println(p.getName().getFirstName());
	}
}

输出结果可见name对象的属性firstName已经改变，可见这里的person不变类已经失去了意义。

思考：

不可变类中的属性为引用类型，该引用类型若是可变类，为了确保我们定义的不可变类确实是不可变类，让程序无法访问到person对象的name属性。

       1.为什么能改变person对象的name属性？name属性为引用类型，在person类构造器中为name属性初始化（参数传递：引用传递），n与name属性有相同的内存地址，改变n指向的对象值，name和n指向的其实是同一个对象，所以也就改变了（不让name与n有相同的内存地址，且隐藏name属性的内存地址，不让程序访问到该引用）。

       2.解决：不让引用地址相同（name与n不指向同一个地址），既不是同一个对象，但要求对象的内容相同。于是有：
         改写person类：

package com.xjtu.cruise;

public class Person {
	private final Name name;

	public Person(Name name) {
		// this.name = name;
		this.name = new Name(name.getFirstName(), name.getLastName());
	}

	public Name getName() {
		// return name;
		return new Name(name.getFirstName(), name.getLastName());
	}

	public static void main(String[] args) {

		Name n = new Name("Jordan", "Mike");
		Person p = new Person(n);
		System.out.println(p.getName().getFirstName());
		// 改变Person对象的name属性的firstName属性值。
		n.setFirstName("Jackson");
		System.out.println(p.getName().getFirstName());//Jordan
	}
}

Person类改写了设置name属性的方法，也改写了返回name属性的方法。

当程序向Person对象传入一个Name对象时，该构造器创建Person对象时并不是直接利用已有的Name对象，而是重新创建了一个Name对象来赋给Person对象的name属性，当Person对象返回name属性时，并没有直接把name属性返回，直接返回name属性也可能导致该name属性所引用的Name对象被修改，而是直接返回新创建的Name对象。