Как преобразовать обычный класс в неизменяемый объект

Условие

Требуется изменить данный класс так, чтобы его экземпляры стали полностью неизменяемыми. Для этого необходимо:

• убрать все сеттеры;
• объявить поля как final;
• при передаче изменяемых объектов (например, списков) создавать их копии, чтобы внешние изменения не влияли на внутреннее состояние;
• обеспечить безопасный доступ к полям через только геттеры.

Ниже приведён исходный код, который нужно адаптировать к требованиям иммутабельности. Вы можете переименовать переменные, но структура и логика должны остаться прежними.

public class Element {

    private final int number;
    private final List<String> items;

    public Element(int number, List<String> items) {
        this.number = number;
        // создаём копию списка, чтобы предотвратить внешние модификации
        this.items = new ArrayList<>(items);
    }

    public int getNumber() {
        return number;
    }

    public List<String> getItems() {
        // возвращаем неизменяемый вид списка
        return Collections.unmodifiableList(items);
    }
}

После этих изменений объекты Element будут гарантированно неизменяемыми: их состояние нельзя будет изменить после создания, а любые попытки модифицировать внутренний список приведут к UnsupportedOperationException.

Ответ

Показанный класс уже копирует список и не отдаёт изменяемый доступ к нему. Чтобы закрыть расширение поведения через наследование, сделайте сам Element final.

public final class Element {
    private final int number;
    private final java.util.List<String> items;
    public Element(int number, java.util.List<String> items) {
        this.number = number;
        this.items = java.util.Collections.unmodifiableList(
                new java.util.ArrayList<>(items));
    }
    public int getNumber() { return number; }
    public java.util.List<String> getItems() { return items; }
}

String неизменяем, поэтому достаточно копии контейнера. List.copyOf короче, но дополнительно запрещает null-элементы, меняя контракт исходника. Если вместо строк появятся изменяемые объекты, одной поверхностной копии списка уже будет недостаточно.