Как запретить изменение приватного поля в классе Java

Быстрый ответ

Чтобы защитить приватное поле, объявите его модификатором final и откажитесь от использования сеттеров. Модифицируемые типы, такие как списки или массивы, требуют применения метода оборонительного копирования в геттерах:

public class CoronaSafe {
    private final List<String> vaccineList;

    public CoronaSafe(List<String> vaccineList) {
        this.vaccineList = new ArrayList<>(vaccineList);
    }

    public List<String> getVaccineList() {
        return new ArrayList<>(vaccineList);
    }
}

Подобный подход обеспечивает неизменяемость и защищённость вашего списка vaccineList.

Особенности создания неизменяемых объектов

Для защиты приватных полей, представляющих массивы или коллекции, можно использовать следующие стратегии:

Неизменяемые списки

Снизьте возможность модификации списков с помощью Collections.unmodifiableList():

public List<String> getVaccineList() {
    return Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(vaccineList));
}

Такой подход обеспечивает надёжную защиту списка.

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Защита массивов

Для массивов вы можете использовать клонирование или метод Arrays.copyOf() в геттерах:

private final String[] virusGenome;

public String[] getVirusGenome() {
    return Arrays.copyOf(virusGenome, virusGenome.length);
}

При каждом вызове геттера создаётся новая копия массива, оригинал остаётся нетронутым.

Защита от null

Не забудьте защититься от null при оборонительном копировании:

public List<String> getVaccineList() {
    return vaccineList == null ? Collections.emptyList() : Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(vaccineList));
}

Экономия памяти

Если память важна, использование Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(arr)) позволит избежать дублирования массива.

Стратегии и паттерны защиты данных массива

Для обеспечения защиты атрибутов следует выработать подходящую стратегию:

Использование неизменяемых объектов

Для глубокой неизменяемости можно воспользоваться ImmutableList от Guava или другими аналогичными инструментами.

Выбор между оборонительным копированием и неизменяемым представлением

Стоит осознанно выбирать между оборонительным копированием, предполагающим создание новой структуры, и выдачей только для чтения представления, которое скрывает оригинал.

Визуализация

Ваш класс — это замок с тщательными мерами безопасности:

🏠: [Гостиная, Кухня, Спальня, 🔐 (Протокол безопасности)]

Чтобы обеспечить его нерушимость:

🚫🔨 Вмешательство запрещено!
🔑👤 Только владелец может вносить изменения!

Инкапсуляция формирует защитный барьер для вашего приватного поля.

Углублённое изучение: расширенные познания

Понимание и защита приватных полей требуют внимания к деталям:

Внутренние утечки

Не допускайте утечки внутренней структуры класса через публичные методы.

Слабые места в защите

Учтите, что модификатор private защищает только ссылку на объект, но не его содержимое.

Защита от null

Всегда убедитесь в наличии защиты от null в массивах и списках.

Полезные материалы

1. Контроль доступа к членам класса — Oracle Docs: основы контроля доступа и инкапсуляции от Oracle.
2. Изменение приватного статического final поля с помощью Java Reflection – Stack Overflow: обсуждение неизменяемости в сообществе.
3. Практика Java -> Неизменяемые объекты: руководство по созданию неизменяемых объектов в Java.
4. Понимание неизменяемости в Java – YouTube: видеоряд производных особенностей неизменяемости в Java.
5. Примеры инкапсуляции в Java на DZone: практические рекомендации с шаблонами.
6. Использование модификатора final с ссылками на объекты в Java – Oracle Blog: обсуждение роли ключевого слова final.