为何将类设为final以创建不可变对象？析代码类型转换与属性变更

嘿，我来帮你拆解这两个Java问题，都是基础但容易踩坑的点：

疑问1：为啥把类设为final才能做不可变对象？ #

不可变对象的核心是「一旦创建完成，内部状态就再也无法被修改」。把类标记为final，最关键的原因是防止子类破坏不可变性约定：

• 如果类不是final，其他开发者可以编写子类继承它，重写父类的方法——比如父类的getter本来只返回固定值，子类能偷偷改成返回可变引用，或者在方法里悄悄修改内部状态；
• 子类还能新增字段和setter方法，直接修改对象状态，让「不可变」的约定彻底失效。

举个例子：如果你的immutable类没设final，我写个TrickyChild继承它，加个setTemp方法，那这个子类的对象就完全可变了，而如果父类是final，就能从根源上杜绝这种操作。

顺便提一句，创建真正的不可变对象除了类设final，还要注意：

• 所有字段用private final修饰；
• 不提供任何修改字段的方法（比如setter）；
• 如果字段是引用类型，要确保引用的对象本身也不可变，或者返回时返回副本，避免外部能修改内部状态。

疑问2：代码里的强制转换和值被修改的原因 #

首先我把你没写完的代码补全了（根据输出行为合理完善的版本），方便理解：

public class HelloWorld{ 
    public static void main(String []args){ 
        child c = new child(4); 
        System.out.println(c.getTemp()); // line #4 prints 4 
        immutable i = (immutable) c; //line #5 
        System.out.println(i.getTemp()); // line #6 prints 4 
        c.setTemp(10); //line #7 
        System.out.println(i.getTemp()); // line 8 prints 10 
    } 
} 

class immutable{ 
    private int tmp;
    public immutable(int tmp) {
        this.tmp = tmp;
    }
    public int getTemp() {
        return tmp;
    }
}

class child extends immutable {
    private int tmp;
    public child(int tmp) {
        super(tmp);
        this.tmp = tmp;
    }
    public void setTemp(int tmp) {
        this.tmp = tmp;
    }
    @Override
    public int getTemp() {
        return tmp;
    }
}

第5行的强制类型转换到底在干啥？ #

这行其实是多余但合法的向上转型：
child是immutable的子类，子类对象本来就可以直接赋值给父类引用（比如直接写immutable i = c;完全没问题）。这个强制转换只是在跟编译器说：「我确定这个c是immutable类型（或者它的子类），你别报错」。但运行时，i指向的还是原来那个child对象，既没有创建新对象，也没有改变对象本身的类型。

为啥第7行改了c的tmp，i.getTemp()也变了？ #

这是Java多态特性导致的：

• 虽然i的声明类型是immutable，但它实际指向的是一个child对象；
• 当调用i.getTemp()时，Java会根据对象的实际类型（也就是child），调用子类重写的getTemp()方法——这个方法返回的是child自己的tmp字段；
• 第7行c.setTemp(10)修改的就是这个child对象的tmp字段，所以后续i.getTemp()自然会返回修改后的值10。

另外还要吐槽一句：你的immutable类根本不是真正的不可变类！因为它没设final，允许子类继承，子类还能加setter修改状态——这正好呼应了第一个问题的答案，要做真正的不可变类，类必须设final，不然很容易被子类破坏。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者uideveloperui