如何製作下面的java類不可變

Question

除了下面的內容外，還有其他什麼方法可以使下面的類不可變。

• 沒有二傳手
• 所有字段是私人和最終

• 類被聲明爲final這樣的方法不能在子類中重寫

  public final class ImmutableClass { 
  
      private final String name; 
  
      private final List<Integer> listOfNumbers; 
  
      public ImmutableClass(String name, List<Integer> listOfNumbers) { 
       this.name = name; 
       this.listOfNumbers = listOfNumbers; 
      } 
  
      public String getName() { 
       return name; 
      } 
  
      public List<Integer> getListOfNumbers() { 
       return listOfNumbers; 
      } 
  } 
  

Answer 1

是的。你需要在構造函數中提供一個列表的防禦副本，並在getter中創建另一個副本。或者，使用Google Guava的ImmutableList類，您可以將複製保存在getter中。

public ImmutableClass(String name, List<Integer> listOfNumbers) { 
    this.name = name; 
    // you need to null check your parameter here first 
    this.listOfNumbers = ImmutableList.copyOf(listOfNumbers); 
} 

這確保了getter返回的對象不能與客戶端篡改，即使它是你在現場保存同一個對象實例。

如果你想成爲真正的迂腐，你仍然可以寫你的getter這樣相對小的開銷：

public List<Integer> getListOfNumbers() { 
    return ImmutableList.copyOf(listOfNumbers); 
} 

由於ImmutableList.copyOf() will try to avoid making a copy when it's safe to do so，這也不會真正創造一個新的副本，所以沒有太多點將其放入。

Ps：在您可能需要執行的任何前提條件下，在構造函數中檢查輸入參數也是一種很好的做法。 （例如，列表不能爲空，並且不能爲空）。這些檢查應該在副本上執行總是，除了空檢查之外，在創建副本之前需要執行該檢查。但是這一點並不是永恆不變的，而是編寫保持其不變性的安全代碼，然而客戶試圖破壞它們。

Answer 2

的listOfNumbers需要在複製構造函數和列表的getter需要返回列表的副本。就目前而言，你正在返回一個可變列表，這違反了類的不變性。

或者，您可以使用不可變列表實現，例如，從Guava。

Answer 3

您應該防禦性地複製傳入構造函數的listOfNumbers，並在getter中返回它的不可變視圖。

Answer 4

使用Collections.unmodifiableList

public List<Integer> getListOfNumbers() { 
    return Collections.unmodifiableList(listOfNumbers); 
} 

Answer 5

看一看約書亞布洛赫的書Effective Java，特別是第15項

他提供了有關如何使類不可變的一個驚人的解釋。

Answer 6

正如其他人已經正確回答，您需要確保沒有人可以修改listOfNumbers字段。

但是，您可以使用我編寫的名爲Mutability Detector的自動工具獲得相同的答案，並且當您想測試其他想要使其不變的類時，它可能會派上用場。

鑑於你ExampleClass，和下面的單元測試：

import org.junit.Test; 
import static org.mutabilitydetector.unittesting.MutabilityAssert.assertImmutable; 

public class Question_30240358 { 

    @Test 
    public void isImmutable() { 
     assertImmutable(ImmutableClass.class); 
    } 
} 

結果是失敗的單元測試，並顯示以下消息：

Expected: org.mutabilitydetector.stackoverflow.ImmutableClass to be IMMUTABLE 
    but: org.mutabilitydetector.stackoverflow.ImmutableClass is actually NOT_IMMUTABLE 
    Reasons: 
     Attempts to wrap mutable collection type using a non-whitelisted unmodifiable wrapper method. [Field: listOfNumbers, Class: org.mutabilitydetector.stackoverflow.ImmutableClass] 
    Allowed reasons: 
     None. 
     at org.mutabilitydetector.unittesting.internal.AssertionReporter.assertThat(AssertionReporter.java:48) 
     at org.mutabilitydetector.unittesting.MutabilityAsserter.assertImmutable(MutabilityAsserter.java:108) 
     at org.mutabilitydetector.unittesting.MutabilityAssert.assertImmutable(MutabilityAssert.java:672) 
     at org.mutabilitydetector.stackoverflow.Question_30240358.isImmutable(Question_30240358.java:14) 

此測試將通過，如果字段賦值更改爲：

this.listOfNumbers = Collections.unmodifiableList(new ArrayList<Integer>(listOfNumbers)); 

該測試將捕獲許多其他類型的問題，引入可變性。