这个java类是不可变的吗？

Question

我正在实现一个不可变类，其结构如下：

public final class A{
    private final B bOb;
    public A(){
        bOb = new B();
    }
    public A(A a){
        bOb = new B(a.bOb);
    }
    public A addData(Type data){ // Type - Integer,String,char,etc.
        A newA = new A(this); //making a copy of the object that is calling addData method
        newA.bOb.add(data);
        return newA;
    }
}

这个实现是否正确？假设对象 bOb 是一个列表。

Answer 1

它不是完全不可变的，因为 B 本身似乎是可变的（通过 add 方法）并且 A 包含 B 的一个实例。

但我认为它实际上是不可变的（即，它的行为就像从外部观察者的角度来看是不可变的），前提是满足以下所有条件：

• new B(B) 执行 B 的完整深层副本（如果没有，则 addData 可能会在原始 B 中发生变异）
• 您没有通过任何其他方式泄露对 bOb 的引用
• 自己添加的元素是不可变的

你可以从有效的不可变中获得不可变的大部分好处，所以我认为这个设计是可以的，只要 Type 是不可变的 - 在它的构造过程中改变一个对象是可以的，只要它在你传递给某人的引用后永远不会改变别的。一个很好的例子是java.lang.String - 在内部它包含一个可变数组，该数组在构造字符串时写入，但在那之后就不再更改。

Answer 2

你的实现：

public A addData(int data){
    A newA = new A(this);
    newA.bOb.add(data); // <--- bOb is mutable
    return newA;
}

一个 bOb 正在被更改，因此如果您公开对 bOb 的任何直接访问，它可以被更改。 （因为你没有暴露任何关于 bOb 的信息，所以这个场景没有意义。）

提示：

• Collections.emptyList() 返回一个不可变列表。
• Collections.unmodifiableList() 返回给定列表的不可变浅拷贝。

考虑这种“更安全”的实现：

import java.util.*;

public final class A<T>{ //T must also be immutable (String, integer, char, ...)
    private final List<T> list;
    public A(){
        this.list = Collections.emptyList();
    }
    public A(List<T> list){
        this.list = Collections.unmodifiableList(list);
    }
    public A<T> addData(T data){
        List<T> shallowCopy = new ArrayList<T>(this.list);
        shallowCopy.add(data);
        return new A<T>(shallowCopy);
    }
    public List<T> getItems() {
        return this.list;
    }
}

Answer 3

如果bOb 是一个列表并且它包含可变内容，那么不是。但是您似乎只使用int 作为内容，这解决了问题。

Answer 4

在这种形式下，是的，你的类是不可变的。

但是，这是一个简单的示例，实际上对任何事情都没有用处，因为您无法访问任何内部数据。您需要注意的是不要让任何对bOb 的引用从A 中逃逸。如果添加返回bOb 的方法，则需要返回bOb 的副本，以避免意外允许调用者更改A 的任何内容。

Answer 5

这取决于B(B b) 构造函数的工作方式。如果它是一个复制构造函数，它应该对b 字段进行深拷贝。在这种情况下，A 是不可变的。

如果构造函数只是简单地引用同一个b 实例，对它的任何更改都会反映在bOb 属性上，因此A 类不是不可变的...