1. 概述
本文我们将讨论什么是不可变对象，在JAVA中如何创建一个不可变的对象，以及为何要把某些对象设置为不可变的，这样做又有什么好处。
2. 什么是不可变对象
顾名思意，不可变对象就是说对象一旦通过实例化产生，其所有的属性将永远保持初始值，不会改变。
这也意味着：一旦不可变对象实例化创建完毕，在其被回收前，我们可以自由调用对象上任意暴露的方法，而对象将时刻保持实例化的初始状态。
字符串类型String是比较典型的不可变类，通过该类实例化的字符串为不可变对象。这同时意味着，字符串对象一旦创建，无论我们调用该对象是任意方法，该字符串均不会发生变化：
String a = "codedemo.club";
String b = a.replace("codedemo", "yunzhi");➊
System.out.println(a);
System.out.println(b);
Assertions.assertEquals("codedemo.club", a);➋
Assertions.assertEquals("yunzhi.club", b);
- ➊ 调用a对象的replace方法来替换a字符串中的特定内容。
- ➋ 替换方法执行后，a的值并未发生变化，我们说a为不可变对象。
codedemo.club yunzhi.club
字符串String类型上的replace方法虽然提供了字符串替换的功能，但由于String被设计为不可变类，所以replace被调用后虽然返回了替换后的字符串，但原字符串a并不发生变化。我们把字符串a称为不可变对象，把字符串a属的String类称为不可变类。
3. Java中的 final 关键字
在尝试自定义不可变类之前，我们先简单了解一下Java中的final关键字。
在Java中，变量默认是可以改变的（变量：可以改变的量），这意味着变量定义完成后，我们可以随时改变变量的值。
但如果我们使用final关键字来声明变量，Java编译器则不允许我们在后面改变该变量的值。比如以下代码将在编译时发生编译错误：
final String a = "codedemo.club";
// 以下代码将发生编译错误
a = "yunzhi.club";
编译错误如下：
java: cannot assign a value to final variable a
值得注意的final关键字的作用仅是：禁止改变变量的引用值。但并不能禁止我们通过调用对象上的方法来改变其内部属性值（状态值），比如：
final List<String> strings = new ArrayList<>();
Assertions.assertEquals(0, strings.size());
// 你不能改变strings的引用值，否则将发生编译错误
// strings = new ArrayList<>();
// 但可以调用ArrayList的add方法来改变strings的状态
strings.add("codedemo.club");
Assertions.assertEquals(1, strings.size());
上述代码成功的向被声明为final类型的strings列表中增加了子元素，也就是说strings虽然被声明了final，但其状态仍然是可改变不稳定的。这是由于ArrayList类型并不是一个不可变类型造成的。
4. Java中创建不可变对象
在了解了如何避免变量被改变的方法后，下面我们尝试创建不可变对象。
不可变对象的原则是：无论外部如何调用对象提供的公有方法，该对象的状态均不会发生改变。
比如我们可以直接将类中的属性全部声明为final：
public class Student {
final private String name;
final private int age;
上述代码中我们使用了final关键字来声明了Student类中的所有属性，而且这些属性的类型为主类型或不可变类型，这保证了Stduent类为不可变类，由该类实例化的对象为不可变对象。
但如果Student类型再增加一个Clazz班级属性，则欲保证Student为不可变类型，则需要保证Calzz类同样为不可变类。
public class Student {
final private String name;
final private int age;
// 此时Student是否为可变类取决于Clazz是否为可变类
final private Clazz clazz;
大多数时候，我们都需要在类中定义多个属性以存储对象的各个状态，对于声明为final类型的属性而言，只能在对象实例化时为其赋值：
public class Student {
final private String name;
// 声明属性时赋初值
final private int age = 12;
// 此时Student是否为可变类取决于Clazz是否为可变类
final private Clazz clazz;
/**
* 或在构造函数中为其赋值
*/
public Student(String name, Clazz clazz) {
this.name = name;
this.clazz = clazz;
}
// 此处省略了getter方法。所有属性均为final，所以该类无setter方法。
值得注意的是虽然Student在此为不可变类型，但Java提供的反射机制是可以忽视该不可变性，从而改变不可变对象的。在实际的使用中，我们往往不会（也不应该）这么做。
5. 不可变对象的优势
由于不可变对象状态的稳定性，所以在多线程情况下，我们可以放心地将不可变对象在不同的线程间传递、共享，而可以完全忽略各个线程是如何、何时利用该不可变对象的。
同时，我们也可以放心地将同一不可变对象分别嵌入到其它多个对象（可能是不同类型的）中，从而实现多对象共享某一相同对象的目标。重要的是，在此共享过程中，我们完全不必担心该共享对象可能会发生改变。
总之：不可变对象一旦实例化完成，我们便可以放心的使用它，而不必担心该对象可能会发生变化。
6. 总结
不可变对象一旦创建便会一直保持当前的状态，所以说它们是线程安全以及没有副作用的。正是由于这些特性，不可变对象往往被更多用于多线程环境中。