java - 确保不可变列表中可变对象的不可变性

Question

我需要实现一个 Immutable List 接口(interface)并修改其方法以确保列表的不变性。

我想我已经成功做到了这一点，但在确保此列表中找到的可变对象的这种不变性方面遇到了困难。

考虑以下界面:

public interface ImmutableListInterface<T>{

        T get(int index);

}

及其实现:

public final class ImmutableList<T> implements ImmutableListInterface<T>{

    private final List<T> immutableList; 

    public ImmutableList(List<T> list) {
        immutableList = list;
    }

    @Override
    public T get(int index) {

        T item;
        List<T> temp = new ArrayList<>(immutableList);

        try {
            //Try retrieving item
            item = temp.get(index);

        }catch(Exception e) {
            System.out.println("Error message: " + e.getMessage());
            return null; 
        }

        return item;
    }
}

现在，如果我要初始化 MutableObject 类型的 ImmutableList，这不会阻止我修改 MutableObject 的属性。如:

 class MutableObject{
    public int a;
}

        LinkedList<MutableObject> list = new LinkedList<MutableObject>();

        MutableObject object = new MutableObject();
        object.a = 0;

        list.add(object);

        ImmutableList<MutableObject> immutable_list = new ImmutableList<MutableObject>(list);

        System.out.println("Before:" +  immutable_list.get(0).a); //prints 0, as expected

        immutable_list.get(0).a = 1;
        System.out.println("After:" + immutable_list.get(0).a);//prints 1 - expecting 0

我尝试过将方法get设置为final，但没有成功。

看来我在实现中可能忽略了一些东西。如何才能真正确保列表的不变性，让对象本身保持可变？

Answer 1

问题的原因是 get() 方法返回的对象引用实际列表中的同一对象。因此，对其所做的更改将应用​​于您的实际列表的对象。

另一方面，你不能确保列表内容的不变性，你只能确保它们的引用不被修改，而它们的值可能会改变。

如果您确实想保留列表中的对象并避免在 get() 之后修改列表的内容，我建议您在方法中返回对象的深拷贝。它将返回具有全新引用的相同对象，该对象不会链接到您的列表。

有几种方法可以做到，更多信息可以查看in this question