什么是Java中的不可变类

不可变类是指在创建后其状态（对象的字段）无法被修改的类。一旦对象被创建，它的所有属性都不能被更改，这种类的实例在整个生命周期内保持不变。

关键特征：

1. 声明类为final，防止子类继承。
2. 类的所有字段都是 private 和 final ，确保它们在初始化后不能被更改。
3. 通过构造函数初始化所有的字段。
4. 不提供任何修改对象状态的方法（如 setter 方法）。
5. 如果类包含可变对象的引用，确保这些引用在对象外部无法被修改。例如 getter 方法中返回对象的副本（ new 一个新的对象）来保护可变对象。

Java中的经典不可变类有：String 、Integer 、BigDecimal 、LocalDate 等。

扩展知识

不可变类的优缺点

优点：

1. 线程安全：由于不可变对象的状态不能被修改，它们天生是线程安全的，在并发环境中无需同步。
2. 缓存友好：不可变对象可以安全地被缓存和共享，如 String 的字符串常量池。
3. 防止状态不一致：不可变类可以有效避免因意外修改对象状态而导致的不一致问题。

缺点：

1. 性能问题：不可变对象需要在每次状态变化是创建新的对象，这可能会导致性能开销，尤其是对于大规模对象或频繁修改的场景（例如String频繁拼接）。

举例String

String就是典型的不可变类，当你创建一个 String 对象之后，这个对象就无法被修改。

因为无法被修改，所以像执行 s+="a"；这样的方法，其实返回的是一个新建的 String 对象，老的 s 指向的对象不会发生改变，只是 s 的引用指向了新的对象而已。

所以不要在字符串拼接频繁的场景使用+来拼接，因为这条会频繁的创建对象。

不可变类的好处就是安全，因为知晓这个对象不可能会被修改，因此可以发放心大胆的用，在多线程环境下也是线程安全的。

如何实现一个不可变类？

具体按照前面的关键特征实现就行了。我们来看一下 String 的设计。

String类用 final 修饰，表示无法被继承。

String本质是一个 char 数组，然后用 final 修饰，不够 final 限制不了数组内部的数据，所以这还不够。

所以 value 是用 private 修饰的，并且没有暴露出 set 方法，这样外部其实就接触不到 value 所以无法修改。

当然还是有修改的需求，比如 replace 方法，所以这时候就需要返回一个新的对象来作为结果。

总结一下就是私有化变量，然后不要暴露 set 方法，即使有修改的需求也是返回一个新对象。