String是Java中一個不可變的類，所以他一旦被實(shí)例化就無法被修改。不可變類的實(shí)例一旦創(chuàng)建，其成員變量的值就不能被修改。不可變類有很多優(yōu)勢。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。
字符串池字符串池是方法區(qū)中的一部分特殊存儲。當(dāng)一個字符串被被創(chuàng)建的時候，首先會去這個字符串池中查找，如果找到，直接返回對該字符串的引用。 下面的代碼只會在堆中創(chuàng)建一個字符串 String string1 = 'abcd';String string2 = 'abcd';
下面是圖示： 
如果字符串可變的話，當(dāng)兩個引用指向指向同一個字符串時，對其中一個做修改就會影響另外一個。（請記住該影響，有助于理解后面的內(nèi)容） 緩存HashcodeJava中經(jīng)常會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字符串的hashcode的時候不用重新計(jì)算一次，這樣更加高效。 在String類中，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String對象的hashcode，因?yàn)镾tring類不可變，所以一旦對象被創(chuàng)建，該hash值也無法改變。所以，每次想要使用該對象的hashcode的時候，直接返回即可。
使其他類的使用更加便利在介紹這個內(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單說明該問題，其實(shí)String類中并沒有value這個字段值。 安全性String被廣泛的使用在其他Java類中充當(dāng)參數(shù)。比如網(wǎng)絡(luò)連接、打開文件等操作。如果字符串可變，那么類似操作可能導(dǎo)致安全問題。因?yàn)槟硞€方法在調(diào)用連接操作的時候，他認(rèn)為會連接到某臺機(jī)器，但是實(shí)際上并沒有（其他引用同一String對象的值修改會導(dǎo)致該連接中的字符串內(nèi)容被修改）。可變的字符串也可能導(dǎo)致反射的安全問題，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)致問題。 causeProblem(s);}
不可變對象天生就是線程安全的因?yàn)椴豢勺儗ο蟛荒鼙桓淖?，所以他們可以自由地在多個線程之間共享。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是一個不可變類是一個很好的設(shè)計(jì)。
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