String是Java中一個(gè)不可變的類(lèi)，所以他一旦被實(shí)例化就無(wú)法被修改。不可變類(lèi)的實(shí)例一旦創(chuàng)建，其成員變量的值就不能被修改。不可變類(lèi)有很多優(yōu)勢(shì)。本文總結(jié)了為什么字符串被設(shè)計(jì)成不可變的。將涉及到內(nèi)存、同步和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的知識(shí)。

字符串池

字符串池是方法區(qū)中的一部分特殊存儲(chǔ)。當(dāng)一個(gè)字符串被被創(chuàng)建的時(shí)候，首先會(huì)去這個(gè)字符串池中查找，如果找到，直接返回對(duì)該字符串的引用。

下面的代碼只會(huì)在堆中創(chuàng)建一個(gè)字符串

String string1 = "abcd";
String string2 = "abcd";

下面是圖示：

如果字符串可變的話，當(dāng)兩個(gè)引用指向指向同一個(gè)字符串時(shí)，對(duì)其中一個(gè)做修改就會(huì)影響另外一個(gè)。（請(qǐng)記住該影響，有助于理解后面的內(nèi)容）

緩存Hashcode

Java中經(jīng)常會(huì)用到字符串的哈希碼（hashcode）。例如，在HashMap中，字符串的不可變能保證其hashcode永遠(yuǎn)保持一致，這樣就可以避免一些不必要的麻煩。這也就意味著每次在使用一個(gè)字符串的hashcode的時(shí)候不用重新計(jì)算一次，這樣更加高效。

在String類(lèi)中，有以下代碼：

private int hash;//this is used to cache hash code.

以上代碼中hash變量中就保存了一個(gè)String對(duì)象的hashcode，因?yàn)镾tring類(lèi)不可變，所以一旦對(duì)象被創(chuàng)建，該hash值也無(wú)法改變。所以，每次想要使用該對(duì)象的hashcode的時(shí)候，直接返回即可。

使其他類(lèi)的使用更加便利

在介紹這個(gè)內(nèi)容之前，先看以下代碼：

HashSet<String> set = new HashSet<String>();
set.add(new String("a"));
set.add(new String("b"));
set.add(new String("c"));

for(String a: set)
 a.value = "a";

在上面的例子中，如果字符串可以被改變，那么以上用法將有可能違反Set的設(shè)計(jì)原則，因?yàn)镾et要求其中的元素不可以重復(fù)。上面的代碼只是為了簡(jiǎn)單說(shuō)明該問(wèn)題，其實(shí)String類(lèi)中并沒(méi)有value這個(gè)字段值。

安全性

String被廣泛的使用在其他Java類(lèi)中充當(dāng)參數(shù)。比如網(wǎng)絡(luò)連接、打開(kāi)文件等操作。如果字符串可變，那么類(lèi)似操作可能導(dǎo)致安全問(wèn)題。因?yàn)槟硞€(gè)方法在調(diào)用連接操作的時(shí)候，他認(rèn)為會(huì)連接到某臺(tái)機(jī)器，但是實(shí)際上并沒(méi)有（其他引用同一String對(duì)象的值修改會(huì)導(dǎo)致該連接中的字符串內(nèi)容被修改）?？勺兊淖址部赡軐?dǎo)致反射的安全問(wèn)題，因?yàn)樗膮?shù)也是字符串。

代碼示例：

boolean connect(string s){
 if (!isSecure(s)) { 
throw new SecurityException(); 
}
 //如果s在該操作之前被其他的引用所改變，那么就可能導(dǎo)致問(wèn)題。 
 causeProblem(s);
}

不可變對(duì)象天生就是線程安全的

因?yàn)椴豢勺儗?duì)象不能被改變，所以他們可以自由地在多個(gè)線程之間共享。不需要任何同步處理。

總之，String被設(shè)計(jì)成不可變的主要目的是為了安全和高效。所以，使String是一個(gè)不可變類(lèi)是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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