java我是否需要构造一个带有*非final*但不可变字段的不可变类？

Question

如果想要构造一个不可变的类，就不应该公开对非final字段的引用，但即使对于字符串之类的不可变对象也是如此

public final class Test { // Test class is meant to be immutable

    private String s; // CAN'T MAKE THIS FINAL

    void onCreate(String s) { // a callback called ONCE after construction
        this.s = new String(s); // do I need to do this ? (protect me from me)
    }

    public String getS() {
        return new String(s); //do I need to do this ?(protect me from the world)
    }
}

Answer 1

理论上，通过不安全的发布，可以看到Test类的实例具有未初始化（null）s，也可以看到具有正确初始化的s。这可以通过使s{}来解决

然而，如果您遇到了这样的回调，我想您应该再看看您的设计

如果要使类Serializable，则会有更多的问题

Answer 2

从技术上讲，如果您真的想在Java中使用一个不可变的类，那么您必须确保在创建类的实例后不能对其进行更改。因此，它的所有字段都可以是最终字段，例如，如果它们通过getter“公开”给世界，那么这些字段本身必须是不可变的（就像字符串一样），或者不能返回到外部世界（保持私有并在getter中创建它们的防御副本），因此原始字段值保持不变。这种不变性也不能因为继承此类而被破坏

你可以在约书亚·布洛赫（Joshua Bloch）的一本书《高效Java》中阅读更多关于它的内容，或者从互联网上做一些笔记，比如from here

关于您最近更新的帖子，这里有一个建议，可以确保初始化只进行一次：

private String s; // CAN'T MAKE THIS FINAL
private boolean stringWasSet = false;

public void onCreate(String s) { // a callback called ONCE after construction
    if (!stringWasSet) {
        this.s = s; // No need for defensive copy here, if the variable itself is immutable, like String
        stringWasSet = true;
    }
}

public String getS() {
    return s; // No need for defensive copy here, if the variable itself is immutable, like String
}

Answer 3

这个类是否是不可变的并不重要（对于任何不可变的定义）。特别是，引用s是否更改为指向不同的字符串并不重要。字符串对象是不可变的，因此不需要复制它。如果没有防御性复制，getS的调用者将获得对Test的方法和getS的其他调用者使用的相同字符串对象的引用。这并不重要，因为它们对该字符串所做的任何操作都不会影响其他引用。那是浪费时间和记忆

¹我忽略了反射。恶意使用这种反射的代码几乎可以破坏任何东西，并且不是偶然编写的，也不是难以发现的。担心这个案子一点也不现实

Answer 4

我认为没有必要。即使在文件中也提到：

Strings are constant; their values cannot be changed after they are created. Because String objects are immutable they can be shared.

因此，一旦创建了字符串对象，它的值就永远不会更改。如果我们想“更改”变量的值，将创建一个新的字符串对象。例如在toUpperCase方法中，原始字符串保持不变，但会创建一个新的副本

编辑：

在考虑字符串时，文本被放入共享池，这意味着：

String h = "HELLO";
String h1 = "HELLO";

s1和s2都指同一个对象

您可以尝试以下代码返回true：

String h = "HELLO";
String h1 = "HELLO";
boolean r = (h==h1);
System.out.println(r);

但是，您可以使用反射更改String的值：

java.lang.reflect.Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
valueField.setAccessible(true);
valueField.set("Original", "Modified".toCharArray());