创建正真的Java不可变类

如果需要设计一个不可变类，尤其要注意其引用类型Field，如果其引用类型Field的类是可变的，就必须采取必要的措施来保护该Field所引用的对象不会被修改，这样才能创建真正的不可变类。

class Name {
    private String firstName;
    private String lastName;

    public Name() {        
    }

    public Name(String firstName, String lastName) {
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }

    public void setFirstName(String firstName) {
        this.firstName = firstName;
    }

    public String getFirstName() {
        return this.firstName;
    }

    public void setLastName(String lastName) {
        this.lastName = lastName;
    }

    public String getLastName() {
        return this.lastName;
    }

    public String toString() {
        //return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
        return getClass().getName() + "@[firstName=" + this.getFirstName() + ", lastName=" + this.getLastName() + "]";
    }
}


class Person1 { 
    private final Name name;
    
    public Person1(Name name) {
        this.name = name;
    }

    public Name getName() {
        return this.name;
    }

    public String toString() {
        //return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
        return getClass().getName() + "@[name=" + this.getName() + "]";
    }
}

class Person { 
    private final Name name;
    
    public Person(Name name) {
        // 设置name为临时创建的Name对象，该对象的firstName和lastName与
        // 传入的name对象的firstName和lastName相同
        this.name = new Name(name.getFirstName(), name.getLastName());
    }

    public Name getName() {
        // 返回一个匿名对象，该对象的firstName和lastName与
        // 该对象里的name的firstName和lastName相同
        return new Name(name.getFirstName(), name.getLastName());
    }

    public String toString() {
        //return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
        return getClass().getName() + "@[name=" + this.getName() + "]";
    }
}

public class PersonNameImmutableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Name n1 = new Name("悟空", "孙");
        Person1 p1 = new Person1(n1);
        // Person对象的name的firstName值为“悟空”
        System.out.println(p1.getName().getFirstName());
        // 改变Person对象的name的firstName值
        n1.setFirstName("八戒");
        // 下面的输出为“八戒”，已经改变了原来的值“悟空”
        System.out.println(p1.getName().getFirstName());
        // 上面的运行结果说明，Person对象的name的firstName值已经被改变了，
        // 这就破坏了设计Person类的初衷

        //为了保持Person1对象的不可变性，必须保护好Person1对象的引用类型Field：name，
        //让程序无法访问到Person1对象的name Field，也就无法利用name Field的可变性来改变
        //Person1对象了。
        //为此，我们将Person1类该为Person类使用即可。
        Name n = new Name("悟空", "孙");
        Person p = new Person(n);
        // Person对象的name的firstName值为“悟空”
        System.out.println(p.getName().getFirstName());
        // 改变Person对象的name的firstName值
        n.setFirstName("八戒");
        // 这样，无论如何修改name的值，Person对象的name值不会改变，
        // 以下输出依然为“悟空”
        System.out.println(p.getName().getFirstName());
    }
}

 

或者做如下修改：

将Name类的setter方法删除掉，这样Name类是不可变的类，Person1类也是不可变的类。