JAVA String类为什么是Final不可变的

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​为什么呢~为什么呢~~

原因:

1、为了线程安全

2、因为要实现字符串池

什么是字符串池: java中的字符串池是存储在Java堆内存中的字符串池

字符串池就像一个公共的大相册,每一个字符串就是一张照片,当你需要哪张照片的时候,发现相册里有这张照片,就可以直接拿过来用。如果相册中没有你想要的照片,你可以自己拍一张,然后把照片放到相册中(放到字符串池),自己和其他人都可以拿来用了。

3、为了实现String可以创建HashCode不可变性

正文开始

我们先来看一下String的源码(万物皆可看源码~~)

可以看到,String是被final修饰的类,那final是干什么的呢?

  • 首先你要理解final的用途,在分析String为什么要用final修饰,final可以修饰类,方法和变量,并且被修饰的类或方法,被final修饰的类不能被继承,即它不能拥有自己的子类,被final修饰的方法不能被重写, final修饰的变量,无论是类属性、对象属性、形参还是局部变量,都需要进行初始化操作。
  • 在了解final的用途后,再看String为什么要被final修饰:主要是为了”安全性“和”效率“的缘故

final修饰的String,代表了String的不可继承性,final修饰的char[]代表了被存储的数据不可更改性。但是:虽然final代表了不可变,但仅仅是引用地址不可变,并不代表了数组本身不会变,请看下面图片

可能你会有这个疑问,final修饰的不是不可以改变吗!为什么用final修饰了一个数组 final int[] array = {1, 2, 3, 4, 5}; 还可以用修改数据?那String底层其实是数组,这还算不可变吗?

再举个例子~:

//实例1
public static void main(String[] args) {
		final List<String> stringList = new ArrayList();
		stringList.add("a");
		stringList.add("b");
		System.out.println(stringList.toString());
	}

//实例2
public static void main(String[] args) {
		final List<String> stringList = new ArrayList();
		stringList = new ArrayList<>();
	}
复制代码

  • 在实例1中,我们用final修饰了一个集合‘stringList’,并对集合进行add()操作,执行成功。
  • 在实例2中,我们对集合进行变更,执行失败。

原因:final修饰的集合‘stringList’是一个引用,而这个引用指向了‘stringList’,在往集合里添加数据的时候,并没有影响到‘stringList’引用地址。而当我们 stringList = new ArrayList<>(); 为什么就不可以了呢? 因为这就相当于修改引用地址,是不可以的。final的意思是地址不能改,但是地址指向的内容可以改。

我们看一下上面的源码截图,在String的源码中是这样定义的:

private final char value[];
复制代码

数组是私有方法,所以起作用的还有private,正是因为两者保证了String的不可变性。

那么为什么保证String不可变呢,因为**只有当字符串是不可变的,字符串池才有可能实现(**跟我们文章开头举的例子一样,可以理解为一个缓存区,如果字符串可变,如果在其它地方也有引用,指向的引用发生了变更,会发生混乱)。字符串池的实现可以在运行时节约很多heap空间,因为不同的字符串变量都指向池中的同一个字符串。但如果字符串是可变的,那么String interning将不能实现,因为这样的话,如果变量改变了它的值,那么其它指向这个值的变量的值也会一起改变。

HashCode不可变性

因为字符串是不可变的,所以在它创建的时候HashCode就被缓存了,不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键,字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。

我们来实际看一下,是不是一样的

public static void main(String[] args) {
		String a = "a";
		String b = "a";
		String c = new String("a");
		String d = new String("a");
		// 输出Hashcode
		System.out.println("a-hc :" + a.hashCode());
		System.out.println("b-hc :" + b.hashCode());
		System.out.println("c-hc :" + c.hashCode());
		System.out.println("d-hc :" + d.hashCode());
		// 输出引用地址
		printAddresses("a", a);
		printAddresses("b", b);
		printAddresses("c", c);
		printAddresses("d", d);

	}
复制代码

输出结果

a-hc :97
b-hc :97
c-hc :97
d-hc :97
a: 7aada3af8
b: 7aada3af8
c: 7aada3b28
d: 7aada3b40
复制代码

我们看到,得出来的HashCode是一样的,但是为什么得出来的地址不一样?

扩展

因为直接定义的String m = "a"; 是储存在常量存储区中的字符串常量池中;而new String(“a”)是存储在中,所以地址不一样。

好了今天就讲到这里,本人水平一般,能力有限,如果有不足的地方,希望大家多多指点,我们一起进步!

本文也参考了文章:www.jianshu.com/p/9c7f5daac…

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