【Java】不可变类(immutable)总结

1、不可变类
（1）不可变类是指这个类的实例一旦创建完成后，就不能改变其成员变量值，也就是不能改变对象的状态。
（2）Java 中八个基本类型的包装类和 String 类都属于不可变类，而其他的大多数类都属于可变类。
（3）不可变对象是线程安全的。
2、如何设计不可变类？
（1）类声明为final，不可以被继承。
（2）所有成员变量定义为私有和final（private final）。
（3）不提供改变成员变量的方法。
（4）通过构造器初始化成员，若构造器传入引用数据类型需要进行深拷贝。

public final class ImmutableDemo {  
    private final int[] myArray;  
    public ImmutableDemo(int[] array) {  
        this.myArray = array; // wrong  
    }  
}

这种方式不能保证不可变性，myArray和array指向同一块内存地址，用户可以在ImmutableDemo之外通过修改array对象的值来改变myArray内部的值。为了保证内部的值不被修改，可以采用深度copy来创建一个新内存保存传入的值。
正确方式如下：

public final class MyImmutableDemo {  
    private final int[] myArray;  
    public MyImmutableDemo(int[] array) {  
        this.myArray = array.clone(); // right 
    }   
}

（5）在getter方法中不能返回对象本身，而是返回对象的拷贝。
3、看看String类源码是如何构造不可变性的

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence
{
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];//0.private final
    ....
    public String(char value[]) {//1.构造器深拷贝
        this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
    }
    ...
    public char[] toCharArray() {
        // Cannot use Arrays.copyOf because of class initialization order issues
        char result[] = new char[value.length];
        System.arraycopy(value, 0, result, 0, value.length);//2.返回对象拷贝
        return result;
    }
    ...
}

4、String对象的不可变性的优点
（1）线程安全。
（2）字符串常量池的需要。
只有当字符串是不可变的，字符串池才有可能实现。字符串常量池可以将一些字符常量放在常量池中重复使用，避免每次都重新创建相同的对象、节省存储空间。
（3）字符串很适合作为Map中的key。
5、String对象的是否真的不可变
虽然String对象将value设置为final,并且还通过各种机制保证其成员变量不可改变。但是还是可以通过反射机制的手段改变其值。

参考文档：
https://www.cnblogs.com/jaylon/p/5721571.html