Java 创建不可变类时，集合是否应仅包含不可变对象？

目前正在准备考试。。。在过去的一篇论文中遇到了这个问题

考虑以下学生和导师课程：

导师：

public final class Tutor {
    private String name;
    private final Set<Student> tutees;

    public Tutor(String name, Student[] students) {
        this.name = name;
        tutees = new HashSet<Student>();
        for (int i = 0; i < students.length; i++) {
            tutees.add(students[i]);
        }
    }

    public Set<Student> getTutees() {
        return Collections.unmodifiableSet(tutees);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

公共期末班导师{
私有字符串名称；
私人期末辅导；
公共导师（字符串名称，学生[]学生）{
this.name=名称；
tutees=新的HashSet（）；
for（int i=0；i

重新编写导师类，使其不可变（不修改学生类）

我知道name字段应该有

final

修饰符，以确保线程安全

如果tutees

Set

包含可变的学生对象，并且学生类无法更改，那么我们如何使类不可变？也许创建集合的克隆，每次调用

getTutees

方法时，清除

tutees

并将克隆的元素添加到其中

---

或者，尽管集合包含可变对象，它仍然是不可变的吗？

集合的成员也需要是不可变的。不可修改仅意味着不能添加或删除任何元素

即使集合是不可修改的，一旦访问它的代码引用了属于该集合的元素，那么如果该元素不是不可变的，则可以对其进行更改

如果集合的getter返回一个防御副本，创建一个引用新Student对象的新集合，并返回该集合而不是原始集合，那么这将使集合不可变

public Set<Student> getTutees() {
    Set newSet = new HashSet();
    for (Student tutee : tutees) {
        newSet.add(new Student(tutee.getName(), tutee.getCourse()));
    }
    return newSet;
}

其输出为：

before=[Student, name=Joe, course=Underwater Basketweaving 101]
[Student, name=Mary, course=Underwater Basketweaving 101]

---

我知道我对似乎不仅仅是一个家庭作业问题的理解太深了，但是

场所：

Tutor

包含

Student

的实例

我们希望

Tutor

是不可变的。因此，它意味着包含的

Student

实例也必须是不可变的

我们不能使

Student

不变

那么，我们的机会有多大

我们可以制作

Tutor

返回

Student

实例的浅拷贝。然而，这意味着系统将向客户端提供一种奇怪的、意外的行为。想象一下这个代码：

导师=新导师（…）； Set students=tutor.getTutees（）； Student=students.iterator（）.next（）； 学生课程（“1”）； ... Set students=tutor.getTutees（）； Student=students.iterator（）.next（）； 如果（！student.getCourse（）.等于（“1”）） { 抛出新的RuntimeException（“见鬼，我之前已经设置好了！！！”； } 总之，不变性不值得我们对客户机代码的混淆

我们可以扩展Student并覆盖setters以关闭它们：

班级MyStudent扩展了学生 { 公共MyStudent（…） { 超级（…）； } @凌驾 公共void setCourse（字符串s） { //无声地防止修改。 } @凌驾 公共void集合名（字符串s） { //更糟糕的是：防止通过运行时异常进行修改： 抛出新的非法状态异常（）； } } 与之前相同的反对意见：客户机代码仍然可以编译，但根据标准javabean约定，这种行为将是奇怪和意外的

我的结论是：不变性是一个设计问题（而不是编程问题），因为如果一个类是不可变的，那么它就不应该有任何setter

---

因此，尽管这个问题有一些技术上有效的解决方案，但就良好实践而言，它是无法解决的。

有许多不可变的定义，因此只有测试的作者知道它们的含义。也许他们不关心包含的对象。或者，当您返回不可修改的集合时，他们可能希望您创建学生的副本。@AndrewTobilko将返回对相同学生对象的引用，允许直接修改这些对象，因此导师类实际上不会是不变的。@VGR，是的，抱歉。我只想到一个永恒的收藏谢谢。这就是我的假设，我想这就是问题所要寻找的。只需为每个循环添加正确的方法是：`for（Student tutee:tutees）`有一个很好的方法叫做Collections.unmodifiableSet（set），它将把它放在一个不允许修改的集合中。@Chill可以停止对集合的修改（即不能添加或删除元素），但是您仍然可以修改集合中的可变元素。

import java.util.*;

public class ImmutabilityExample {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student("Joe", "Underwater Basketweaving 101");
        Tutor tutor = new Tutor("Bill", new Student[] {student});
        Set<Student> students = tutor.getTutees();
        System.out.println("before=" + students);
        students.iterator().next().setName("Mary");
        System.out.println("" + tutor.getTutees());
    }
}

class Student {
    private String name;
    private String course;

    public Student(String name, String course) {
        this.name = name;
        this.course = course;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getCourse() {
        return course;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setCourse(String course) {
        this.course = course;
    }
    public String toString() {
        return "Student, name=" + name + ", course=" + course;
    }
}

final class Tutor {
    private String name;
    private final Set<Student> tutees;

    public Tutor(String name, Student[] students) {
        this.name = name;
        tutees = new HashSet<Student>();
        for (int i = 0; i < students.length; i++) {
            tutees.add(students[i]);
        }
    }

    public Set<Student> getTutees() {
        return Collections.unmodifiableSet(tutees);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

before=[Student, name=Joe, course=Underwater Basketweaving 101]
[Student, name=Mary, course=Underwater Basketweaving 101]

Tutor tutor=new Tutor(...); Set students=tutor.getTutees(); Student student=students.iterator().next(); student.setCourse("1"); ... Set students=tutor.getTutees(); Student student=students.iterator().next(); if (!student.getCourse().equals("1")) { throw new RuntimeException("What the hell??? I already set it before!!!"); } class MyStudent extends Student { public MyStudent(...) { super(...); } @Override public void setCourse(String s) { // Prevent modification silently. } @Override public void setName(String s) { // Even worse: Prevent modification through runtime exceptions: throw new IllegalStateException(); } }