String 是不可变的原因

概述

在 Java 中，String 是不可变的，由 final 进行修饰，但是 String 为什么是不可变的呢？本文从内存、同步和数据结构的角度进行阐述。

原因

1.字符串池的需要

字符串池是方法区一个重要的数据区域，下面这个代码只会在字符串池创建一个'abcd'对象。

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

具体引用如下图：

如果 string 是可变的，那么一个引用更改字符串值就会导致另一个引用的值错误。

2.缓存 Hashcode

在 Java 中经常使用字符串的 hashcode。 例如，在 HashMap 或 HashSet 中。 作为不可变代码可以保证散列代码总是相同的，这样就不担心更改的情况下改变它。 这意味着，不需要每次使用 hashcode 时都计算它。 这样更有效率。

3.促进其他对象的使用

HashSet<String> set = new HashSet<String>();
set.add(new String("a"));
set.add(new String("b"));
set.add(new String("c"));
 
for(String a: set)
	a.value = "a";

在这个例子中，如果 String 是可变的，那么它的值可以被修改，这将违反 set 的设计(set 包含不重复的元素)。 对于诅咒，上面的例子只是为了演示，在一个真正的字符串类中没有 value 字段。

4.安全

字符串被广泛用作许多 java 类的参数，例如网络连接、打开文件等。 如果 String 不是不可变的，则连接或文件将被更改，这可能会导致严重的安全威胁。 该方法认为它是连接到一台机器，但没有。 可变字符串也可能在反射中导致安全问题，因为参数是字符串。

5.线程安全

String 是不可变的，所以它是线程安全的。