불변(immutable) 객체란 무엇이며 왜 사용하나요?

Question

Accepted Answer

**불변 객체(immutable object)**는 생성된 후 변경될 수 없습니다 — 모든 필드가 한 번만 설정되고, 상태를 변경하는 메서드가 없습니다. 이를 "변경"하려면 새 객체를 만듭니다.

## 불변 타입 만들기

```java
public final class Money {              // final: 변경을 추가하도록 서브클래싱 불가
    private final int cents;            // final 필드, 한 번 설정
    private final String currency;

public Money(int cents, String currency) {
        this.cents = cents;
        this.currency = currency;
    }

public Money plus(Money other) {    // 변경 없이 새 객체를 반환
        return new Money(this.cents + other.cents, currency);
    }
    public int cents() { return cents; }
}
```

`plus`는 `this`를 수정하지 않습니다. 새로운 `Money`를 반환합니다.

## 불변성이 도움이 되는 이유

```text
✓ 기본적으로 스레드 안전 → 공유 가변 상태 없음, 락 불필요
✓ 안전하게 공유/캐싱 가능 → 방어적 복사 불필요
✓ 영원히 유효           → 생성 시 유효하면 계속 유효
✓ 맵 키로 사용 가능      → hashCode 가 절대 변하지 않음
```

## 트레이드오프

```text
⚠️ 변경마다 새 객체 생성 → 더 많은 할당/GC 부담
⚠️ 자주 갱신되는 큰 객체에는 불편 (빌더 / 영속 데이터 구조로 완화)
```

*얕은* 불변성에 주의하세요: 가변 리스트를 가리키는 `final` 필드는 그 참조를 통해 여전히 가변입니다. 방어적으로 복사하거나 수정 불가 컬렉션을 사용하세요.

## 왜 중요한가

불변성은 한 부류의 버그 전체를 제거합니다: 아무것도 여러분 모르게 객체를 변경할 수 없으므로, 추론과 동시성이 극적으로 단순해집니다.

이것이 최신 언어에서 값 타입(문자열, `LocalDate`, record)이 불변인 이유입니다 — 방어적 복사 없이 안전하게 공유, 캐싱되고 키로 사용됩니다.