不可变对象的核心判断标准是其所有public可访问状态在构造完成后无法被外部修改。这取决于是否可通过公开方法或引用路径改变逻辑状态,而非仅字段是否final;String不可变而StringBuilder不可变,因后者append()会修改内部数组内容。

不可变对象的核心判断标准
一个Java对象是否不可变,关键看它的所有public可访问状态在构造完成后是否**无法被外部修改**。这不取决于字段是否用final修饰,而在于能否通过任何公开方法或引用路径改变其逻辑状态。比如String是不可变的,但StringBuilder不是——哪怕它内部也用了final char[],因为append()等方法会修改数组内容。
如何手写一个真正不可变的类
要确保不可变性,必须同时满足几个硬性条件:
- 类声明为
final(防止子类覆写行为) - 所有字段声明为
private final - 构造器完成全部初始化,且不泄露
this引用 - 如果字段是可变对象(如
ArrayList、Date),必须做防御性拷贝:private final List
items; public Person(List input) { this.items = Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(input)); } - 不提供任何修改状态的方法(如
setXxx()、add())
常见“伪不可变”陷阱
很多开发者以为加了final就安全了,其实不然:
-
final List—— 引用不可变,但list = new ArrayList(); list.add("x")仍可修改内容 - 返回内部可变对象引用:
public List—— 外部拿到后直接修改,破坏封装getItems() { return items; } - 使用可变类型作为
public static final常量,比如public static final Date UNIX_EPOCH = new Date(0);——Date本身可变,调用setTime()就能改 - 序列化/反序列化绕过构造逻辑:若没重写
readObject(),可能生成非法状态实例
为什么String和LocalDateTime能放心用
它们的设计严格遵循不可变契约:
立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;
-
String内部的value字段是private final byte[],所有“修改”方法(如substring()、toUpperCase())都返回新对象 -
LocalDateTime所有字段都是final,且所有withXxx()、plusXxx()方法都返回新实例,原对象不受影响 - 二者都不提供任何setter,也不暴露内部可变组件的引用
- JVM和并发工具(如
ConcurrentHashMap)对不可变对象有专门优化,读操作无需同步
真正难的不是写一个不可变类,而是守住边界:一旦引入第三方可变类型、或为了“方便”暴露内部容器,整个不可变性就崩塌了。










