1. 字符串常量池的需要

字符串常量池(String pool,String intern pool, String保留池) 是Java堆內(nèi)存中一個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū)域, 當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象時(shí),假如此字符串值已經(jīng)存在于常量池中,則不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象,而是引用已經(jīng)存在的對(duì)象。

如下面的代碼所示,將會(huì)在堆內(nèi)存中只創(chuàng)建一個(gè)實(shí)際String對(duì)象.

String?s1?=?"abcd";??

String?s2?="abcd";??

示意圖如下所示:

圖1

假若字符串對(duì)象允許改變,那么將會(huì)導(dǎo)致各種邏輯錯(cuò)誤,比如改變一個(gè)對(duì)象會(huì)影響到另一個(gè)獨(dú)立對(duì)象. 嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這種常量池的思想,是一種優(yōu)化手段.

請(qǐng)思考: 假若代碼如下所示，s1和s2還會(huì)指向同一個(gè)實(shí)際的String對(duì)象嗎?

String?s1=?"ab"?+?"cd";??

String?s2="abc"?+?"d";??

也許這個(gè)問(wèn)題違反新手的直覺(jué), 但是考慮到現(xiàn)代編譯器會(huì)進(jìn)行常規(guī)的優(yōu)化, 所以他們都會(huì)指向常量池中的同一個(gè)對(duì)象. 或者,你可以用?jd-gui?之類的工具查看一下編譯后的class文件.

2. 允許String對(duì)象緩存HashCode

Java中String對(duì)象的哈希碼被頻繁地使用, 比如在hashMap 等容器中。

字符串不變性保證了hash碼的唯一性,因此可以放心地進(jìn)行緩存.這也是一種性能優(yōu)化手段,意味著不必每次都去計(jì)算新的哈希碼. 在String類的定義中有如下代碼:

private?int?hash;//用來(lái)緩存HashCode??

3. 安全性

String被許多的Java類(庫(kù))用來(lái)當(dāng)做參數(shù),例如 網(wǎng)絡(luò)連接地址URL,文件路徑path,還有反射機(jī)制所需要的String參數(shù)等, 假若String不是固定不變的,將會(huì)引起各種安全隱患。

假如有如下的代碼:

boolean?connect(string?s){??

if?(!isSecure(s))?{???

throw?new?SecurityException();???

}??

//?如果在其他地方可以修改String,那么此處就會(huì)引起各種預(yù)料不到的問(wèn)題/錯(cuò)誤???

????causeProblem(s);??

}??

總體來(lái)說(shuō), String不可變的原因包括 設(shè)計(jì)考慮,效率優(yōu)化問(wèn)題,以及安全性這三大方面. 事實(shí)上,這也是Java面試中的許多 "為什么" 的答案。