java中String類爲何不可變？

在面試中常常遇到這樣的問題：一、什麼是不可變對象。不可變對象有什麼好處。在什麼情景下使用它，或者更具體一點，java的String類爲何要設置成不可變類型？

一、不可變對象，顧名思義就是建立後的對象不能夠改變，典型的例子有java中的String類型。

二、相比於可變對象，不可變對象有不少優點：

　　(1)不可變對象能夠提升String Pool(字符串常量池)的效率和安全性。若是你知道一個對象是不可變更 ，那麼須要拷貝的對象的內容時就不用複製它自己二隻是複製它的地址，複製地址(一般一個指針的大小)須要很小的內存，效率也很好。二對於其餘引用同一個對象的其餘變量也不會形成影響。

　　(2)可不變對象對於多線程滴安全的，由於在多線程同事進行的狀況下，一個可變對象的值極可能被其餘線程改變這樣會形成不可預期的結果麼人使用不可變對象就能夠避免這種狀況出現。

java將String設成不可變最大的緣由是效率和安全。

 

那麼不可變類型究竟是怎麼實現的呢？

在java中考慮到各類因素，須要綜合到內存，數據結構以及安全的方面的考慮，在下文中，我會爲各類緣由作一個總結。

一、字符串常量池的須要

字符串常量池是java堆內存中一個特殊的存儲區域，當建立一個String對象，假如此字符串值已經存在於常量池中，則不會建立一個新的對象，而是引用已經存在的對象。

代碼以下：

　　String s1 = "ABC";

　　String s2 = "ABC";

在java中內存分爲堆內存和棧內存，堆內存存放的是對象，棧內存存儲對象的引用，字符串「ABC」存放在堆內存中，而s1,s2做爲對象的引用則存放在棧內存中，原理以下：

　　　　　　堆內存       棧內存

 String對象  "ABC"______ s1  String變量的引用

             　　      |______ s2

假設：字符串對象容許改變，那麼將會致使各類邏輯錯誤。好比改變一個對象卻影響到另一個獨立的對象。

思考一下：一下代碼，s1和s2還會指向同一個對象嗎？

　　String s1 = "AB"+"C";

　　String s2 = "A"+"BC";

也許不少新手都會以爲不是指向同一個對象，可是考慮到現代編譯器會進行常規的優化因此他們都會指向常量池中的同一個對象。

二、運行String對象緩存HashCode

java中String對象的哈希碼被頻繁的使用，好比在HashMap的容器中。

字符串不變性保證了hash碼的惟一性，所以能夠放心的進行緩存，這也是一種性能優化手段，意味着沒必要每次都取計算新的哈希碼，在String類的定義中有以下代碼：

　　private int hash;//用來緩存HashCode

 

三、安全性

String被許多的Java類(庫)用來當作參數,例如 網絡鏈接地址URL,文件路徑path,

還有反射機制所須要的String參數等, 倘若String不是固定不變的,將會引發各類安全隱患。

 

整體來講, String不可變的緣由包括 設計考慮,效率優化問題,以及安全性這三大方面.

事實上,這也是Java面試中的許多 "爲何" 的答案。

四、String類不可變的好處

String是全部語言中最經常使用的一個類。咱們知道在Java中，String是不可變的、final的。Java在運行時也保存了一個字符串池(String pool)，這使得String成爲了一個特別的類。

String類不可變性的好處

1.只有當字符串是不可變的，字符串池纔有可能實現。字符串池的實現能夠在運行時節約不少heap空間，由於不一樣的字符串變量都指向池中的同一個字 符串。但若是字符串是可變的，

那麼String interning將不能實現(譯者注：String interning是指對不一樣的字符串僅僅只保存一個，即不會保存多個相同的字符串。)，由於這樣的話，若是變量改變了它的值，那麼

其它指向這個值的變量 的值也會一塊兒改變。

2.若是字符串是可變的，那麼會引發很嚴重的安全問題。譬如，數據庫的用戶名、密碼都是以字符串的形式傳入來得到數據庫的連 接，或者在socket編程中，主機名和端口都是以字

符串的形式傳入。由於字符串是不可變的，因此它的值是不可改變的，不然黑客們能夠鑽到空子，改變字符 串指向的對象的值，形成安全漏洞。

3.由於字符串是不可變的，因此是多線程安全的，同一個字符串實例能夠被多個線程共享。這樣便不用由於線程安全問題而使用同步。字符串本身即是線程安全的。

4.類加載器要用到字符串，不可變性提供了安全性，以便正確的類被加載。譬如你想加載java.sql.Connection類，而這個值被改爲了myhacked.Connection，那麼會對你的數據庫形成

不可知的破壞。

5.由於字符串是不可變的，因此在它建立的時候hashcode就被緩存了，不須要從新計算。這就使得字符串很適合做爲Map中的鍵，字符串的處理速度要快過其它的鍵對象。這就是HashMap

中的鍵每每都使用字符串。

2、既然知道String類型不可變的好處和做用那麼大，那麼是否就不須要可變類型了呢？

固然不是，當你須要向字符串插入或修改的時候，Sting不可變類型就顯得足襟見肘，這時候就須要一個可變的字符串類型：StringBuffer。

StringBuffer與String同樣，都表明字符串，可是因爲StringBuffer內部實現的方式和String不一樣，因此StringBuffer在處理字符串的時候

不產生新的對象，在內存使用上要因爲String類。