为什么字符串在Java中是不可变的?

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字符串在Java中是不可变的。
不可变类只是其实例不可修改的类。
实例中的所有信息在创建实例时初始化,并且无法修改这些信息。
不可变类有很多优点。
本文总结了为什么字符串被设计成不可变的。
本文从内存、同步和数据结构的角度阐述了不变性的概念。

1. 串池要求

字符串池(String intern pool)是方法域中的一个特殊存储区域。
创建字符串时,如果该字符串已经存在于池中,将返回现有字符串的引用,而不是创建新对象。

下面的代码将只在堆中创建一个字符串对象。

它看起来是这样的:

如果字符串是可变的,用一个引用更改字符串将导致其他引用的值错误。

2. 缓存Hashcode

Java中经常使用字符串的hashcode。
例如,在HashMap或HashSet中。
不可变保证了hashcode总是相同的,这样就可以在不考虑更改的情况下将其兑现。
这意味着,不需要每次使用hashcode时都计算它。
这样更有效率。

在String类中,它有以下代码:

 3.促进其他对象的使用

为了使其具体化,请考虑以下程序:

在本例中,如果字符串是可变的,则可以更改它的值,这将违反set的设计(set包含未重复的元素)。
当然,上面的例子只是为了演示,在实际的string类中没有value字段。

4. 安全

字符串被广泛用作许多java类的参数,如网络连接、打开文件等。
如果字符串不是不可变的,连接或文件将被更改,这可能导致严重的安全威胁。
该方法认为它是连接到一台机器,但不是。
可变字符串也可能在反射中造成安全问题,因为参数是字符串。

下面是一个代码示例:

5. 不可变对象自然是线程安全的 

因为不可变对象是不可更改的,所以它们可以在多个线程之间自由共享。
这消除了同步的需求。

总之,出于效率和安全性的原因,String被设计成不可变的。
这也是通常情况下不可变类更受欢迎的原因。

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