Java Immutable对象为何能防止篡改

Java中的不可变对象（Immutable Objects）是指一旦创建，其状态就不能被改变的对象。这种特性使得不可变对象在多线程环境下非常有用，因为它们可以被安全地共享，而不需要额外的同步措施。不可变对象也能防止数据篡改，原因如下：

1. 状态固定：不可变对象的状态在创建时就被确定，并且之后不能被修改。这意味着一旦对象被创建，它的所有字段都将保持不变。

2. 线程安全：由于不可变对象的状态不会改变，因此在多线程环境中，多个线程可以同时访问同一个不可变对象而不用担心数据不一致的问题。这消除了同步的需要，简化了并发编程。

3. 防御性复制：当一个不可变对象需要传递给其他代码时，通常不需要担心它会在外部被修改，因为任何试图修改它的操作都会失败。这减少了对外部代码的信任，提高了代码的安全性。

4. 哈希码缓存：不可变对象的哈希码可以在创建时计算并缓存起来，因为它们不会改变。这使得不可变对象可以用作哈希表（如HashMap和HashSet）的键，而不用担心哈希码的变化会影响性能或正确性。

5. 简化设计：不可变对象简化了设计和实现，因为它们的行为是可预测的。开发者不需要考虑对象状态的变化，只需要关注如何初始化对象即可。

要创建一个不可变对象，你需要遵循以下几个步骤：

• 将类声明为final，以防止它被继承。
• 将所有字段声明为private和final，以确保它们在对象创建后不能被修改。
• 不提供任何会修改对象状态的方法（即没有setter方法）。
• 如果类包含可变字段（如数组或集合），确保在构造函数中创建这些字段的副本，并且不提供任何方法来修改这些副本。
• 在getter方法中返回字段的副本，而不是直接返回字段本身，以防止外部代码修改对象的状态。

例如，下面是一个简单的不可变类Point的示例：

public final class Point {
    private final int x;
    private final int y;

    public Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }
}

在这个例子中，Point类的实例一旦创建，其x和y坐标就不能被改变，因此它是不可变的。