什么是不可变对象，为什么要使用它们？

Question

什么是不可变对象，为什么要使用它们？

Accepted Answer

**不可变对象**在构造完成后就无法被修改——每个字段只设置一次，并且没有任何会改变状态的方法。要“修改”它，你需要创建一个新对象。

## 构建一个不可变类型

```java
public final class Money {              // final: can't be subclassed to add mutation
    private final int cents;            // final fields, set once
    private final String currency;

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

public Money plus(Money other) {    // returns a NEW object, no mutation
        return new Money(this.cents + other.cents, currency);
    }
    public int cents() { return cents; }
}
```

`plus` 不会修改 `this`，它返回一个全新的 `Money`。

## 不可变性为何有帮助

```text
✓ Thread-safe by default → no shared mutable state, no locks needed
✓ Safe to share/cache    → no defensive copies
✓ Valid forever          → if valid at construction, stays valid
✓ Usable as map keys     → hashCode never changes
```

## 权衡取舍

```text
⚠️ Creates new objects on every change → more allocation/GC pressure
⚠️ Awkward for large objects updated frequently (mitigated by builders / persistent
   data structures)
```

要小心*浅层*不可变性：一个指向可变列表的 `final` 字段，仍然可以通过该引用被修改。请进行防御性拷贝，或使用不可修改的集合。

## 为什么这很重要

不可变性消除了一整类 bug：没有任何东西能在你不知情的情况下改变一个对象，因此推理和并发都变得大大简化。

这正是为什么在现代语言中，值类型（字符串、`LocalDate`、记录类型）都是不可变的——它们可以被安全地共享、缓存以及用作键，而无需防御性拷贝。