Immutable Java：不可变对象与可变对象区别

在Java中，对象可以分为两类：可变对象（Mutable Objects）和不可变对象（Immutable Objects）。这两者的主要区别在于它们的状态是否可以在创建后被修改。

可变对象（Mutable Objects）

1. 定义：可变对象是指在创建后其状态可以被改变的对象。

2. 特点：

   • 可以通过方法调用修改其内部状态。
   • 需要考虑线程安全问题，因为多个线程可能同时修改同一个对象的状态。
   • 常见的可变对象包括StringBuilder、ArrayList、HashMap等。

3. 示例：

   public class MutableExample {
       private int value;
   
       public MutableExample(int value) {
           this.value = value;
       }
   
       public void setValue(int value) {
           this.value = value;
       }
   
       public int getValue() {
           return value;
       }
   }
   
   public class Main {
       public static void main(String[] args) {
           MutableExample example = new MutableExample(10);
           System.out.println(example.getValue()); // 输出 10
           example.setValue(20);
           System.out.println(example.getValue()); // 输出 20
       }
   }
   

不可变对象（Immutable Objects）

1. 定义：不可变对象是指在创建后其状态不能被改变的对象。

2. 特点：

   • 一旦创建，其状态就不能通过任何方法调用进行修改。
   • 天然线程安全，因为多个线程不能同时修改同一个对象的状态。
   • 常见的不可变对象包括String、Integer、Long、Double、Float、Boolean、Date（注意：Date类本身是可变的，但它的不可变性通常通过Calendar类来实现）等。

3. 示例：

   public final class ImmutableExample {
       private final int value;
   
       public ImmutableExample(int value) {
           this.value = value;
       }
   
       public int getValue() {
           return value;
       }
   }
   
   public class Main {
       public static void main(String[] args) {
           ImmutableExample example = new ImmutableExample(10);
           System.out.println(example.getValue()); // 输出 10
           // example.setValue(20); // 编译错误，因为setValue方法不存在
       }
   }
   

总结

• 可变对象：状态可以改变，需要注意线程安全问题。
• 不可变对象：状态不能改变，天然线程安全。

在设计类时，如果对象的状态不需要改变，或者希望对象是线程安全的，可以考虑将其设计为不可变对象。这样可以简化代码，提高性能，并减少并发问题。