JAVA不可变类(immutable)机制与String的不可变性

Posted 2020-10-25 战斗的小白

不可变类：是指这个类实例一旦创建，就不能不该其成员变量的值

优点：

1.线程安全 对象的值无法改变，降低并发错误的可能性

2.效率高　　当一个对象需要复制时，就只需要复制对象地址，不用复制本生

　　　　　　不变性，保证了hashcode的唯一性，每次缓存时不必重新计算hashcode,所以常用string作为key

 

3.便于测试 而且如果程序里的变量都是immutable 的话 side effect就比较小 程序只要写好测一遍基本没有什么bug

缺点：

每一次改变都需要产生新的对象，容易产生很多垃圾

设计方法：

类添加final修饰符，保证类不被继承

保证所有成员变量private final

不提供 setter

初始化变量时，使用deep copy

public final class ImmutableDemo {  
    private final int[] myArray;  
    public ImmutableDemo(int[] array) {  
       // this.myArray = array; // wrong  
           this.myArray = array.clone();
    }  
}

getter方法返回对像克隆，不返回本身　

String对象

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence
{
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
    /** The offset is the first index of the storage that is used. */
    private final int offset;
    /** The count is the number of characters in the String. */
    private final int count;
    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
    ....
    public String(char value[]) {
         this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); // deep copy操作
     }
    ...
     public char[] toCharArray() {
     // Cannot use Arrays.copyOf because of class initialization order issues
        char result[] = new char[value.length];
        System.arraycopy(value, 0, result, 0, value.length);
        return result;
    }
    ...
}

　　适用于常量池

　　线程安全

　　类加载器要用到字符串，不可变类提供安全性，便于正确加载 譬如你想加载java.sql.Connection类，而这个值被改成了myhacked.Connection，那么会对你的数据库造成不可知的破坏。

　　适用于hashmap

注意:string可以通过反射机制改变值

    //创建字符串"Hello World"， 并赋给引用s
    String s = "Hello World"; 
    System.out.println("s = " + s); //Hello World

    //获取String类中的value字段
    Field valueFieldOfString = String.class.getDeclaredField("value");
    //改变value属性的访问权限
    valueFieldOfString.setAccessible(true);

    //获取s对象上的value属性的值
    char[] value = (char[]) valueFieldOfString.get(s);
    //改变value所引用的数组中的第5个字符
    value[5] = \'_\';
    System.out.println("s = " + s);  //Hello_World

　　结果：

s = Hello World
s = Hello_World

　　参考：

　　https://www.cnblogs.com/jaylon/p/5721571.html

　　https://www.cnblogs.com/zhiheng/p/6653969.html