Java 中如何避免不可变对象的副作用

在 Java 中，不可变对象是一种对象，其状态在创建后无法更改

1. 使用 final 关键字：使用 final 关键字声明类、方法和变量，可以防止它们被修改。例如，将一个类的所有字段声明为 final，可以确保该类的实例不可变。

public final class ImmutableClass {
    private final int value;

    public ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

2. 使用私有构造函数：将类的构造函数设为私有，可以防止外部代码创建新的实例。这样，只有类内部的方法可以创建和返回类的实例。

public class ImmutableClass {
    private final int value;

    private ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }

    public static ImmutableClass createWithValue(int value) {
        return new ImmutableClass(value);
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

3. 不提供修改方法：不要为不可变对象提供修改其状态的方法。如果需要创建一个新的具有修改后状态的不可变对象，可以在现有对象的基础上创建一个新对象，而不是直接修改现有对象。

public class ImmutableClass {
    private final int value;

    private ImmutableClass(int value) {
        this.value = value;
    }

    public static ImmutableClass createWithValue(int newValue) {
        return new ImmutableClass(newValue);
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }
}

4. 使用不可变集合：如果需要在不可变对象中使用集合，可以使用不可变集合类，如 Collections.unmodifiableList()、Collections.unmodifiableMap() 等。这些集合类提供了只读访问，不允许修改集合内容。

import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class ImmutableClass {
    private final int value;
    private final List<String> list;
    private final Map<String, Integer> map;

    private ImmutableClass(int value, List<String> list, Map<String, Integer> map) {
        this.value = value;
        this.list = Collections.unmodifiableList(list);
        this.map = Collections.unmodifiableMap(map);
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }

    public List<String> getList() {
        return list;
    }

    public Map<String, Integer> getMap() {
        return map;
    }
}

遵循以上建议，可以确保在 Java 中创建和使用不可变对象，从而避免副作用。