不可变对象指创建后状态永远无法修改的对象;String是典型例子,其concat等操作返回新实例;实现需final类、final私有字段、无修改方法、不暴露可变内部;注意避免继承破坏、可变引用未深拷贝、getter返回内部引用;适用多线程共享、Map键、函数式调用等场景。

Java 里的不可变对象(Immutable Object)是指一旦创建,其状态(即所有字段的值)就永远无法被修改的对象。不是“不能调用方法”,而是任何方法都不能改变它内部数据——包括 setXxx()、add()、clear() 等操作都不存在或被禁止。
为什么 String 是典型的不可变对象
每次对 String 做“修改”(比如 concat()、substring()、toLowerCase()),实际都返回一个新 String 实例,原对象毫发无损:
String s1 = "hello";
String s2 = s1.concat(" world"); // 创建新对象
System.out.println(s1); // 输出 "hello",没变
System.out.println(s2); // 输出 "hello world"
这背后依赖几个关键设计:类被 final 修饰、所有字段私有且为 final、不提供修改状态的方法、构造后不暴露可变内部(如不返回内部 char[] 引用)。
自己写不可变类时最容易漏掉的三件事
- 忘记把类声明为
final—— 否则子类可能通过重写方法破坏不可变性 - 字段用了
final,但类型是可变引用(如final List)—— 必须在构造时深拷贝或包装成list Collections.unmodifiableList() - 在 getter 中直接返回内部数组或集合引用 —— 应该返回副本:
return list.toArray(new String[0])或new ArrayList(this.list)
不可变对象不是万能的,要注意性能和场景
频繁拼接字符串用 String 会产生大量中间对象,此时应改用 StringBuilder(它是可变的)。同理,封装配置参数用不可变类很安全;但实现缓存容器、队列、图结构等,强行不可变会导致大量复制开销和 API 不自然。
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真正关键的不是“要不要不可变”,而是“谁需要看到一致快照”。多线程共享状态、作为 Map 的 key、做函数式链式调用时,不可变性带来的线程安全和推理简单性才真正值回成本。










