Java-String类 为什么不可变???

String类概述

String 类被final修饰,无子类,不可被复写,对String类的任何改变,都会返回一个新的String类对象。

什么是不可变对象,有什么好处

不可变对象是指一个对象的状态在对象创建之后就不再变化(一旦被创建,就不能修改它的值)。

创建一个不可变对象

  1. 将类声明为final,不能被继承;
  2. 所有成员声明为私有,不允许直接访问这些成员;
  3. 对变量不提供setter方法;
  4. 所有可变的成员声明为final,只能对它们赋值一次;
  5. 通过构造器初始化所有成员,进行深拷贝;
  6. 再getter方法中,不直接返回对象本身,而是克隆对象,并返回对象的拷贝;

String类源码

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
    
    //other codes
}

不可变对象好处

  1. 不可变对象容易构造,效率高;
  2. 线程安全;
  3. 容易缓存,避免null的引用;
  4. 避免时间的耦合;

从性能和安全俩个方面说为什么String类不可变的

  1. 安全
    引发的安全问题:程序中的用户姓名、密码、数据库信息、URL、IP等等都是以String形式传入,因此它的值是不可变的,改变引用的值会造成安全漏洞;
    线程安全:再多线程并发情况下,多个线程同时读写资源,会引起竞争问题,由于String是不可变的,不会引发线程问题;
    HashCode:也就源码中的hash,当String被创建出来,hashcode也会被随之存储,hashcode的计算和value有关,如果String可变,那hashcode也会随之改变,针对Map、Set等容器,需要保持键值的唯一性和一致性,所以String更适合容器的键值;
  2. 性能
    当字符串是不可变的时候,字符串常量池才有意义。字符串常量池的出现,减少创建相同的字面量的字符串,让不同的引用指向同一个字符串,为运行时节省很多堆内存。若字符串可变,字符串常量池将失去意义,每次创建新的String,都将开辟新的空间,占据更多内存;

总结

其实String类不可变的特性应用无处不在,这里从性能和安全俩个方面主要分析,也是代码中最常涉及到的。如果有不同的思考,欢迎交流学习。

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