JAVA 中为什么String 是immutable的

Posted 2021-11-27 shoshana-kong

本文翻译自：http://www.programcreek.com/2013/04/why-string-is-immutable-in-java/

这是一个很老但很流行的问题，这里有几个原因String在java中被设计成immutable的。对内存、同步、数据结构等有好的理解，能更好的回答这个问题。下面我将简单的介绍这些原因：

1, String Pool的需要。

String pool(String intern pool) 是一个方法区里的特殊的存储区域。当创建一个String, 如果它已经在pool中存在，则会返回一存在String的引用，相反，怎会创建一个新的String,并返回该引用。

下面的代码将仅仅在堆中创建一个String对象。

String string1 = "abcd";
String string2 = "abcd";

如图：

如果String不是immutable的，改变String的一个引用将导致另一个引用的到错误的值

2. 允许String缓存它的hashcode

String的hashcode在JAVA中是使用非常频繁的。例如在HashMapzhong, String设计成immutable保证了hashcode总是一样的，所以hashcode可以被缓存而不用担心改变。也就是说，不需要每次在使用hashcode时都去计算一遍，这样更高效。

在String类里，代码：

private int hash;//this is used to cache hash code.

3. 安全

String广泛的作为参数被JAVA中的类使用，比如 网络连接，打开的文件等等，如果String不是immutable，一个连接或文件的改变将导致严重的安全威胁，一个方法还以为正连接到一个机器上，并其实没有。可变的String同样将导致反射的安全性问题，因为反射中的参数都是String类型的。

代码：

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);
}

总之：原因包括设计、效率和安全。实际上，这三点也是JAVA面试中一些“为什么”的答案。

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