修改列表不应影响其对象- Java

Question

我有一个类Butterfly：

public class Butterfly extends Insect {

/**
 * Field to hold the list of colors that a butterfly object is.
 */
private List<String> colors;

/**
 * Constructor to initialize the fields.
 * 
 * @param species - Species of Butterfly.
 */
public Butterfly(String species, List<String> colors) {
    super(species);
    this.colors = colors;
}

/**
 * Constructor to initialize an existing Butterfly object.
 * 
 * @param butterfly - Butterfly object
 */
public Butterfly(Butterfly butterfly) {
    this(butterfly.getSpecies(), butterfly.getColors());
}

/**
 * Getter for the colors of the butterfly. 
 * 
 * @return the colors - Colors of the butterfly.
 */
public List<String> getColors() {
    return colors;
}

@Override
public String toString() {
    return getSpecies() + " " + colors;
}

}

和一个JUnit测试用例，它给我带来了问题：

@Test
void butterfly_immutable() {
    List<String> colors = new ArrayList<>();
    Collections.addAll(colors, "orange", "black", "white");

    Butterfly b1 = new Butterfly("Monarch", colors);
    Butterfly b2 = new Butterfly(b1);

    // Modifying the original color list should not affect b1 or b2.
    colors.set(0, "pink");

    // Modifying the colors returned by the getters should not affect b1 or b2
    List<String> b1Colors = b1.getColors();
    b1Colors.set(1, "lime");
    List<String> b2Colors = b2.getColors();
    b2Colors.set(1, "cyan");

    assertTrue(sameColors(List.of("orange", "black", "white"), b1.getColors()));    
    assertTrue(sameColors(List.of("orange", "black", "white"), b2.getColors()));    
}   

我的问题是:如果颜色本身被修改，我如何防止更改Butterfly对象的颜色。我尝试过使用List.of、List.copyOf、Collections.unmodifiableList，但我似乎就是想不通。任何帮助都将不胜感激。提前谢谢你！

Answer 1

更改线路

this.colors = colors;

至

this.colors = List.copyOf(colors);

这将使Butterfly.colors字段成为传入构造函数的List的不可修改副本。

如果你希望Butterfly在其他方面是可修改的，你可以在构造函数中创建一个可变的副本，但你也必须在"getter“中进行复制。

this.colors = ArrayList<>(colors);

public List<String> getColors() {
    return List.copyOf(colors);
}

(从技术上讲，ArrayList构造函数可能会被击败，但您通常不必担心这一点。)

Answer 2

更改蝶类的getColors()方法：

public List<String> getColors() {
    return colors == null ? null : new ArrayList<>(colors);
}