怎样操作，使得一个集合不可被修改？

参考回答**

在 Java 中，如果需要使一个集合不可修改（即对集合的任何修改操作都会抛出异常），可以通过以下几种方法来实现。常用的方法是使用 Collections.unmodifiableXXX 或 List.of（适用于 Java 9 及以上版本）。

实现方式

1. 使用 Collections.unmodifiableXXX

• 简介：
  • Java 提供了 Collections 类中的 unmodifiableXXX 方法，可以将一个现有的集合包装成不可修改的集合。
  • 适用于：List、Set、Map 等所有主要集合类型。
• 特点：
  • 返回的集合是一个包装对象，原始集合的内容仍然可以通过原始引用修改，但包装后的集合不允许修改。
  • 如果通过包装后的不可修改集合尝试修改操作，则会抛出 UnsupportedOperationException。
• 代码示例：

  import java.util.*;
  
  public class UnmodifiableCollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
  
        // 将集合包装为不可修改的集合
        List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
  
        System.out.println(unmodifiableList); // 输出：[A, B, C]
  
        // 尝试修改
        // unmodifiableList.add("D"); // 抛出 UnsupportedOperationException
  
        // 修改原始集合
        list.add("D");
        System.out.println(unmodifiableList); // 输出：[A, B, C, D]
    }
  }
  

• 适用方法：
  • Collections.unmodifiableList(Collection c)
  • Collections.unmodifiableSet(Set s)
  • Collections.unmodifiableMap(Map m)

2. 使用 List.of、Set.of 或 Map.of（Java 9+）

• 简介：
  • 从 Java 9 开始，List.of、Set.of 和 Map.of 方法可以创建不可修改的集合。

  • 与 unmodifiableXXX 的区别

  ：

  • List.of 创建的集合本身就是不可修改的，并且不能通过原始集合引用修改。
  • List.of 创建的集合不允许包含 null 元素。
• 代码示例：

  import java.util.*;
  
  public class ImmutableCollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建不可修改的集合
        List<String> list = List.of("A", "B", "C");
        System.out.println(list); // 输出：[A, B, C]
  
        // 尝试修改
        // list.add("D"); // 抛出 UnsupportedOperationException
  
        // 尝试添加 null
        // List<String> listWithNull = List.of("A", null); // 抛出 NullPointerException
    }
  }
  

• 适用方法：
  • List.of(E... elements)：创建不可修改的列表。
  • Set.of(E... elements)：创建不可修改的集合。
  • Map.of(K key, V value, ...)：创建不可修改的映射。

3. 使用 Collections.unmodifiableXXX + 自定义类

• 如果需要一个自定义不可修改集合，可以结合 Collections.unmodifiableXXX 和继承来实现不可修改的行为。

示例：

import java.util.*;

class CustomImmutableList extends ArrayList<String> {
    @Override
    public boolean add(String s) {
        throw new UnsupportedOperationException("Cannot modify this collection");
    }

    @Override
    public boolean remove(Object o) {
        throw new UnsupportedOperationException("Cannot modify this collection");
    }
}

public class CustomImmutableExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> customImmutableList = new CustomImmutableList();
        customImmutableList.add("A"); // 抛出 UnsupportedOperationException
    }
}

操作后集合不可修改的主要实现方式对比

4. 其他方式

4.1 使用第三方库

如果需要更强大的不可修改集合功能，可以使用一些第三方库，如：

• Google Guava 提供了 ImmutableList、ImmutableSet 和 ImmutableMap，这些集合是完全不可修改的。

• 示例代码

  ：

  import com.google.common.collect.ImmutableList;
  
  public class GuavaImmutableExample {
    public static void main(String[] args) {
        ImmutableList<String> list = ImmutableList.of("A", "B", "C");
  
        System.out.println(list); // 输出：[A, B, C]
  
        // list.add("D"); // 抛出 UnsupportedOperationException
    }
  }
  

4.2 使用 Stream 构建不可修改集合

从 Java 10 开始，Collectors.toUnmodifiableList() 提供了一种流式构建不可修改集合的方式。

• 代码示例

  ：

  import java.util.*;
  import java.util.stream.Collectors;
  import java.util.stream.Stream;
  
  public class StreamImmutableExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Stream.of("A", "B", "C")
                .collect(Collectors.toUnmodifiableList());
  
        System.out.println(list); // 输出：[A, B, C]
  
        // list.add("D"); // 抛出 UnsupportedOperationException
    }
  }
  

总结

推荐：

• 使用 Collections.unmodifiableXXX：如果需要防止外部对动态集合的修改。
• 使用 List.of 或 Set.of：如果集合内容固定，并且需要不可变的集合。

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