Java 什麼是immutable class

Immutable class（不可變類別）的實例建構後即無法修改，物件生命週期間的狀態固定。

Java典型的immutable class有String，原始型別的包裹類如Integer、Long、Double，BigInteger及BigDecimal等。

Immutable class的狀態固定且不可修改的特性在多併行程式(concurrent application)特別有用，因為可避免執行緒干涉(thread interference)造成狀態不一致的問題，所以immutable class是執行緒安全的(thread-safe)。

定義immutable class的方法如下

• 不提供修改屬性內容的setter方法。
• 所有的屬性宣告為private final使其無法被修改。
• 類別宣告為final class使無法被繼承，方法無法被覆寫。或是把建構式設為private，並改以工廠方法提供物件的實例。
• 若屬性為mutable object應避免提供修改方法，讀取時提供複製物件而非原物件的參照。

Immutable class範例如下。

public final class Invoice {

    private final String invoiceNo;
    private final Integer total;
    private final List<Item> itemList;

    public Invoice(String invoiceNo, Integer total, List itemList) {
        this.invoiceNo = invoiceNo;
        this.total = total;
        this.itemList = itemList;
    }

    public String getInvoiceNo() {
        return this.invoiceNo;
    }

    public Integer getTotal() {
        return this.total;
    }

    public List<Item> getItemList() {
        return this.itemList.stream()
                .map(Item::clone) // deep copy list elements
                .collect(Collectors.toList());
    }

}

參考：

• Immutable Objects
• A Strategy for Defining Immutable Objects
• Java 9 不可變的集合 Immutable Collections