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如何在Java中创建不可变类

P粉602998670

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发布时间:2025-10-17 08:12:02

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来源于php中文网

原创

要创建Java不可变类,需将类声明为final,字段为private final,不提供setter方法,在构造函数中初始化并避免引用泄漏,对可变对象进行防御性拷贝或使用不可变包装,确保对象状态无法修改,从而保证线程安全和数据完整性。

如何在java中创建不可变类

在Java中创建不可变类,意味着一旦对象被创建,它的状态就不能被修改。不可变类在多线程环境下非常安全,也更容易设计和使用。要正确实现一个不可变类,需要遵循几个关键原则。

1. 声明类为 final

防止其他类继承该类并修改其行为。

final class MyImmutableClass {

2. 将所有字段声明为 private 和 final

确保字段不能被外部访问或修改,同时强制在构造函数中初始化。

private final String name;
private final int age;

3. 不提供 setter 方法

只提供 getter 方法,不暴露任何可以修改字段值的公共方法。

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正确示例:

public String getName() {
    return name;
}

public int getAge() {
    return age;
}

4. 在构造函数中初始化所有字段,并避免引用泄漏

确保传入的对象不被外部修改,尤其是可变对象(如数组、集合等)。

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例如处理 String 数组:

public MyImmutableClass(String name, int age, String[] hobbies) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.hobbies = hobbies.clone(); // 防止外部修改原数组
}

获取此类字段时也应返回副本:

public String[] getHobbies() {
    return hobbies.clone(); // 返回副本,保护内部数据
}

5. 如果包含可变对象字段,确保它们也是不可变的或深度拷贝

比如使用 java.util.Collections.unmodifiableList 包装集合。

private final List items;

// 构造函数中:
this.items = Collections.unmodifiableList(new ArrayList(items));

这样即使传入的列表后续被修改,也不会影响对象内部状态。

基本上就这些。只要保证对象的状态在创建后无法更改,就能有效实现不可变性。这种设计提升了代码的安全性和可维护性,特别适合用在缓存、配置、日期时间类(如 LocalDate)等场景。

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