被声明为PROTECTED FINAL STATIC的矩阵为何出现意外修改？

这问题我之前踩过坑，核心是你误解了final修饰数组的真实作用！

你声明的ID_MATRIX_OR2这类二维数组，虽然加了final static，但final在这里只保证数组对象本身的引用不会被替换——也就是说你不能把ID_MATRIX_OR2重新指向另一个新数组，但数组里面存储的Fraction对象引用，是完全可以被修改的！

结合你的场景来看：ONE_M和ZERO_M是静态final的Fraction对象，但如果Fraction是个可变类（比如它内部有可以修改数值的setter方法，或者存储数值的字段不是final的），那当你在高斯消元过程中操作identityMatrix里的元素时，其实是直接修改了ONE_M和ZERO_M这些对象的内部值！因为你的身份矩阵数组里存的都是同一个ONE_M/ZERO_M的引用，所有用到这些对象的地方都会跟着变，包括你那个静态的身份矩阵。

举个实际的例子：你第一次做矩阵逆运算时，把identityMatrix指向了ID_MATRIX_OR2，消元过程中修改了数组里某个位置的Fraction值（比如把ONE_M改成了其他数），那ID_MATRIX_OR2里对应的元素也会变成修改后的值——因为它们指向同一个对象。第二次再调用逆运算时，静态数组早就不是原来的单位矩阵了。

给你两个可行的解决方案：

• 每次生成全新的单位矩阵实例：不要直接复用静态数组，写一个工具方法，每次根据需要的大小生成全新的单位矩阵，每个位置都创建新的Fraction对象，而不是复用ONE_M和ZERO_M的引用。比如：

public static Fraction[][] generateIdentityMatrix(int size) {
    Fraction[][] identity = new Fraction[size][size];
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = 0; j < size; j++) {
            identity[i][j] = (i == j) ? new Fraction(1) : new Fraction(0);
        }
    }
    return identity;
}

然后你的switch逻辑改成：

switch(n){
    case 2: identityMatrix = Matrix.generateIdentityMatrix(2);
        break;
    case 3: identityMatrix = Matrix.generateIdentityMatrix(3);
        break;
    case 4: identityMatrix = Matrix.generateIdentityMatrix(4);
}

• 把Fraction改成不可变类：让Fraction的数值字段都是final的，并且不提供任何修改内部值的方法，所有需要改变数值的操作都返回一个新的Fraction实例。这样即使不小心共享了引用，也不会修改原来的对象，从根源上避免这类问题。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Deryl_Myrawill