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Java中的字符串不可變的的原因有哪些

更新時間:2019-09-03 17:11:53 來源:動力節點 瀏覽2622次

  

在java里String是不可變的。一個不可變的對象是一個簡單的類,它的實例不會被修改。當一個不可變的類的實例被創建時,所有的信息已經在實例中被初始化了,而且這些信息不能被修改。 不可變的類有很多優勢。本文動力節點java培訓機構小編分享Java中的字符串不可變的的原因有哪些,分別從內存,同步和數據結構三個方面進行了說明。


1、字符串池


  字符串池是方法區中的一個特殊存儲區。當一個字符串被創建的時候,如果字符串池中已經存在這個字符串值,就直接返回已存在字符串的引用,否則,就創建一個新的字符串到字符串池中。


  下面代碼將只會在堆中創建一個字符串對象:


String string1 = "abcd";

String string2 = "abcd";

2.png

java-string-pool.jpeg


  如果字符串是可變的,改變引用的字符串將會導致其他引用此字符串是錯誤的。



  2、緩存Hashcode


  在java中經常使用字符串的哈希碼。例如:在HashMap 或HashSet 中,字符串的不可變性,保證了哈希碼是一致的,從而不必擔心哈希碼會改變。這意味著,每次使用哈希碼都不必重新計算一次。這樣,會更加高效。


  在String類中,有如下代碼:


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,因為String類不可變,所以一旦對象被創建,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



  3、使其他類的使用更加方便


  為了說明這一點,請看以下代碼:


HashSetset = new HashSet();

set.add(new String("a"));

set.add(new String("b"));

set.add(new String("c"));


for(String a: set)

      a.value = "a";


  在這個例子中,如果String是可變的,它的值改變將會違反set的設計(set中包含了不重復的元素)。當然,以上代碼僅僅是個演示,實際String類中,并沒有value字段。



  4、安全


  在許多java類中,字符串被廣泛使用為參數。比如:網絡連接,打開文件等。如果字符串是可變的,則一個連接或文件將被更改,這可能會導致嚴重的安全威脅。該方法認為它連接到一臺機器,但可能并沒有。可變的字符串可能在反射中也會造成安全問題,因為它的參數是字符串。


  代碼示例:


boolean connect(string s){

    if (!isSecure(s)) { 

    throw new SecurityException(); 

    }

        //here will cause problem, if s is changed before this by     using other references.    

        causeProblem(s);

}


  5、不可變的對象,自然是線性安全的


  因為不可變對象不能被更改,因此可以在多個線程之間自由共享。不需要任何同步處理。


  總之,把字符串設計成不可變的,主要目的是為了高效和安全。這也是為什么許多情況下更偏愛選擇不可變的類的原因。


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