Java基础——为什么Java中的String设计成不可变的？

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欢迎阅读原文：Why string is immutable in Java ?

为什么Java中的String设计成不可变的？  这是一个老生常谈的问题了。在java中将String设计成不可变的原因有很多，然而一个好的答案取决于很好的理解java中的存储、同步、数据结构等等。一下是一些我总结的答案：

1、字符串池的需求

字符串池是方法区（Method Area）中的一块特殊的存储区域。当一个字符串已经被创建并且该字符串在 池 中，该字符串的引用会立即返回给变量，而不是重新创建一个字符串再将引用返回给变量。例如，以下代码只在堆中创建一个字符串对象：

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

他们看上去如下图：

如果字符串不是不可变的，那么改变一个引用（如: string2）的字符串将会导致另一个引用（如: string1）出现脏数据。

2、允许字符串缓存哈希码

在java中常常会用到字符串的哈希码，例如： HashMap 。String的不变性保证哈希码始终一，因此，他可以不用担心变化的出现。 这种方法意味着不必每次使用时都重新计算一次哈希码——这样，效率会高很多。

在String类中，有如下代码：

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

3、安全

String广泛的用于java 类中的参数，如：网络连接（Network connetion），打开文件（opening files ）等等。如果String不是不可变的，网络连接、文件将会被改变——这将会导致一系列的安全威胁。操作的方法本以为连接上了一台机器，但实际上却不是。由于反射中的参数都是字符串，同样，也会引起一系列的安全问题。下面给一个代码例子：

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);}

总的来说Java String 设计成不可变的，考虑了设计、效率、安全等因素。事实上这也适用于其他Java面试中许多“为什么”的问题。