创建一个可变的 java.lang.String
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【中文标题】创建一个可变的 java.lang.String【英文标题】：Create a mutable java.lang.String 【发布时间】：2012-06-24 03:58:28 【问题描述】：众所周知，Java Strings 是不可变的。从一开始，不可变字符串就是对 java 的一个很好的补充。不变性允许快速访问和大量优化，与 C 风格的字符串相比，出错率显着降低，并有助于实施安全模型。
可以在不使用 hack 的情况下创建一个可变的，即
java.lang.reflect
sun.misc.Unsafe
引导类加载器中的类
JNI（或 JNA，因为它需要 JNI）
但是在纯 Java 中是否有可能，以便可以随时修改字符串？问题是如何？
【问题讨论】：
java 没有可调整大小的数组。所有数组length 在实例化后都是最终的且不可变的。 （length 不是一个字段）
您的意思与StringBuilder 不同，这是模拟可变性的推荐方式？
您已经断言存在一种方法可以做到这一点。你知道这是事实吗？这是某种谜题吗？
这可能适合codegolf.stackexchange.com/faq，但我觉得这里不是主题。太糟糕了cannot close while the bounty is active。
@Arjan，您可以随时标记问题或进行编辑。关闭很少是一个好的选择
【参考方案1】：
用 Charset 构造函数创建一个java.lang.String，可以注入你自己的Charset，这会带来你自己的CharsetDecoder。 CharsetDecoder 在 decodeLoop 方法中获取对 CharBuffer 对象的引用。 CharBuffer 包装了原始 String 对象的 char[]。由于 CharsetDecoder 有对它的引用，您可以使用 CharBuffer 更改底层 char[]，因此您有一个可变字符串。
public class MutableStringTest
// http://***.com/questions/11146255/how-to-create-mutable-java-lang-string#11146288
@Test
public void testMutableString() throws Exception
final String s = createModifiableString();
System.out.println(s);
modify(s);
System.out.println(s);
private final AtomicReference<CharBuffer> cbRef = new AtomicReference<CharBuffer>();
private String createModifiableString()
Charset charset = new Charset("foo", null)
@Override
public boolean contains(Charset cs)
return false;
@Override
public CharsetDecoder newDecoder()
CharsetDecoder cd = new CharsetDecoder(this, 1.0f, 1.0f)
@Override
protected CoderResult decodeLoop(ByteBuffer in, CharBuffer out)
cbRef.set(out);
while(in.remaining()>0)
out.append((char)in.get());
return CoderResult.UNDERFLOW;
;
return cd;
@Override
public CharsetEncoder newEncoder()
return null;
;
return new String("abc".getBytes(), charset);
private void modify(String s)
CharBuffer charBuffer = cbRef.get();
charBuffer.position(0);
charBuffer.put("xyz");
运行代码打印
abc
zzz
我不知道如何正确实现 decodeLoop()，但我现在不在乎 :)
【讨论】：
可爱，这是正确答案！由于使用 new String(byte[], offset, len, Charset) 的这个“功能”完全破坏了 b/c 字节 [] 被完全复制 - 即使用 1MB 缓冲区并创建小字符串会破坏任何性能。 好消息，如果在复制返回的char[] 时出现System.getSecurityManager()，这不是安全漏洞。
@Spaeth，它非常可变，对象本身确实会改变其状态
也许有办法使用外部字符列表而不是内部字符数组？
为什么这个答案被否决了？有人不喜欢可变字符串的想法吗？ ;-)【参考方案2】：
@mhaller 很好地回答了这个问题。我会说所谓的谜题非常简单，只需查看 String one 的可用 c-tors 就应该能够找出 how 部分，一个
演练
感兴趣的 C-tor 在下面，如果您要闯入/破解/寻找安全漏洞，请始终寻找非最终任意类。这里的案例是java.nio.charset.Charset
//String
public String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset)
if (charset == null)
throw new NullPointerException("charset");
checkBounds(bytes, offset, length);
char[] v = StringCoding.decode(charset, bytes, offset, length);
this.offset = 0;
this.count = v.length;
this.value = v;
byte[] 转换为 String。
它还允许传递任意 Charset 对象来创建字符串。 Charset 主路由将java.nio.ByteBuffer 的内容转换为CharBuffer。 CharBuffer 可以包含对 char[] 的引用，并且可以通过 array() 获得，而且 CharBuffer 也是完全可修改的。
//StringCoding
static char[] decode(Charset cs, byte[] ba, int off, int len)
StringDecoder sd = new StringDecoder(cs, cs.name());
byte[] b = Arrays.copyOf(ba, ba.length);
return sd.decode(b, off, len);
//StringDecoder
char[] decode(byte[] ba, int off, int len)
int en = scale(len, cd.maxCharsPerByte());
char[] ca = new char[en];
if (len == 0)
return ca;
cd.reset();
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(ba, off, len);
CharBuffer cb = CharBuffer.wrap(ca);
try
CoderResult cr = cd.decode(bb, cb, true);
if (!cr.isUnderflow())
cr.throwException();
cr = cd.flush(cb);
if (!cr.isUnderflow())
cr.throwException();
catch (CharacterCodingException x)
// Substitution is always enabled,
// so this shouldn't happen
throw new Error(x);
return safeTrim(ca, cb.position(), cs);
为了防止更改char[]，Java 开发人员会像任何其他字符串构造一样复制数组（例如public String(char value[])）。但是有一个例外 - 如果没有安装 SecurityManager，则不会复制 char[]。
//Trim the given char array to the given length
//
private static char[] safeTrim(char[] ca, int len, Charset cs)
if (len == ca.length
&& (System.getSecurityManager() == null
|| cs.getClass().getClassLoader0() == null))
return ca;
else
return Arrays.copyOf(ca, len);
因此，如果没有 SecurityManager，那么绝对有可能拥有一个被字符串引用的可修改 CharBuffer/char[]。
现在一切看起来都很好 - 除了byte[] 也被复制（上面的粗体字）。这是
Java 开发人员在哪里变得懒惰并大错特错。
副本对于防止流氓字符集（上面的示例）能够更改源字节[]是必要的。但是，想象一下大约 512KB byte[] 缓冲区包含少量字符串的情况。试图创建一个小而少的图表 - new String(buf, position, position+32,charset) 导致大量 512KB 字节 [] 副本。如果缓冲区为 1KB 左右，则永远不会真正注意到影响。但是，对于大缓冲区，性能影响确实很大。简单的解决方法是复制相关部分。
...或者java.nio 的设计者考虑过引入只读缓冲区。只需调用 ByteBuffer.asReadOnlyBuffer() 就足够了（如果 Charset.getClassLoader()!=null)*
有时，即使是在 java.lang 工作的人也会完全搞错。
*Class.getClassLoader() 为引导类返回 null，即 JVM 本身附带的类。
【讨论】：
此文字由 Bestsss 通过编辑问题添加。感动，因为它真的是一个答案。【参考方案3】：我会说 StringBuilder（或用于多线程使用的 StringBuffer）。是的，最后你会得到一个不可变的字符串。但这就是要走的路。
例如，在循环中附加字符串的最佳方法是使用 StringBuilder。当你使用“fu”+变量+“ba”时，Java本身使用StringBuilder。
http://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/StringBuilder.html
append(blub).append(5).appen("dfgdfg").toString();
【讨论】：
无论如何这不是字符串，充其量是 CharSequence。 String 是 CharSequence（这就是 String 实现 Charsequence^^ 的原因）。 没有字符串是 final 类。 CharSequence 是一个接口。基于同样的理由，两者都扩展了（间接地用于 StringBiuilder/Buffer）java.lang.Object。这个问题正好是关于java.lang.String。
这仍然会生成一个字符串，但是 StringBuilder 实现了 CharSequence。所以你可以经常使用 StringBuilder 代替字符串，给你一个 Mutable CharSequence 可以避免 GC 等（我有时喜欢快速打印很多字符串，不希望 GC 成为性能问题）跨度>
【参考方案4】：
// How to achieve String Mutability
import java.lang.reflect.Field;
public class MutableString
public static void main(String[] args)
String s = "Hello";
mutate(s);
System.out.println(s);
public static void mutate(String s)
try
String t = "Hello world";
Field val = String.class.getDeclaredField("value");
Field count = String.class.getDeclaredField("count");
val.setAccessible(true);
count.setAccessible(true);
count.setInt (s, t.length ());
val.set (s, val.get(t));
catch (Exception e) e.printStackTrace();
【讨论】：
我猜问题中关于 java.lang.reflect 的部分已经逃过了你的视线。该代码在 JDK 7+ 上也会失败【参考方案5】：不要重新发明***。 Apache commons 提供了这一点。
MutableObject<String> mutableString = new MutableObject<>();
【讨论】：
为什么new 两次？！
糟糕，这是一个错字。【参考方案6】：
交换java 和javac 的引导类路径的更简单方法
1) 去jdk安装并复制到单独的文件夹rt.jar和src.zip
2) 从源 zip 中解压缩 String.java 并将其更改为私有字段值 内部 char 数组公开
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence
/** The value is used for character storage. */
public final char value[];
3) 借助 javac 编译修改后的 String.java：
javac String.java
4) 将编译好的String.class和其他编译好的类移动到该目录下的rt.jar中
5) 创建使用字符串私有字段的测试类
package exp;
class MutableStringExp
public static void main(String[] args)
String letter = "A";
System.out.println(letter);
letter.value[0] = 'X';
System.out.println(letter);
6) 创建空目录target 并编译测试类
javac -Xbootclasspath:rt.jar -d target MutableStringExp.java
7) 运行它
java -Xbootclasspath:rt.jar -cp "target" exp.MutableStringExp
输出是：
A
X
P.S 这仅适用于修改后的 rt.jar，使用此选项覆盖 rt.jar 违反了 jre 许可证。
【讨论】：
以上是关于创建一个可变的 java.lang.String的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章