不可變物件的代價與「夥伴類」模式：以 Mutable/Immutable2 為例

不可變類別看似優雅，但頻繁修改時需不斷建立新物件，導致大量 GC 壓力。對 String 等類別代價過高。

解決方案：可變夥伴類

建立可變夥伴類（Mutable），大量修改時切換使用，完成後再轉回不可變類別（Immutable2）。

//: Immutable2.java
class Mutable {
    private int data;
    public Mutable(int initVal) { data = initVal; }
    public Mutable add(int x) { data += x; return this; }
    public Mutable multiply(int x) { data *= x; return this; }
    public Immutable2 makeImmutable2() { return new Immutable2(data); }
}

public class Immutable2 {
    private int data;
    public Immutable2(int initVal) { data = initVal; }
    public int read() { return data; }
    public boolean nonzero() { return data != 0; }
    public Immutable2 add(int x) { return new Immutable2(data + x); }
    public Immutable2 multiply(int x) { return new Immutable2(data * x); }
    public Mutable makeMutable() { return new Mutable(data); }

    // 純不可變方式：產生 4 個中間物件
    public static Immutable2 modify1(Immutable2 y){
        Immutable2 val = y.add(12);
        val = val.multiply(3);
        val = val.add(11);
        val = val.multiply(2);
        return val;
    }
    // 夥伴類方式：僅建立 2 個物件
    public static Immutable2 modify2(Immutable2 y){
        Mutable m = y.makeMutable();
        m.add(12).multiply(3).add(11).multiply(2);
        return m.makeImmutable2();
    }
    // ... main 測試代碼省略
} ///:~

modify1() 全程使用不可變類別，產生 4 個中間 Immutable2 物件（前三個變垃圾）。modify2() 先轉為 Mutable，連串修改無新物件，最後轉回，僅建立 2 個物件（Mutable + 結果 Immutable2）。

適用場景

1. 需要不可變物件
2. 頻繁大量修改
3. 建立新不可變物件代價過高