Java中String类型为什么不可变？

红太狼 2024-04-29 11:14 11阅读 0赞

## 1.源码中String类不可变的原因 ##

String类的源码

public final class String{
       //用字符数组来存数值
       private final char value[];
     
    }

虽然String是final类型的类，且value也是final类型的数组，但这不是String不可变的根本原因，String不可变是因为value是private，且并没有提供对外的get和set

final关键字修饰作用

修饰类：表明该类不可被继承，类中的所有成员方法都隐式的被指定为final方法

修饰方法：不可被重写，JVM会尝试将其内联，以提高运行效率

修饰变量：不可被改变，修饰引用变量表示引用不可变，引用指向的内容可变

修饰常量：在编译阶段会存入常量池中

## 2.如何改变String类的内容 ##

String的值是不能被改变的，可能有人看到下面这个会觉得String的内容有被改变。但是实际上在内存中没改变的不是String 的值而是改变了引用的对象。然后将指针指向新的String 对象。所以经常改变内容的字符串最好不要用String,因为每次生成对象都会对系统性能产生影响。如果要改变字符串的内容，可以用StringBuffer与StringBuilder.

1.第一种

public static void main(String[] args) {
    
    String s = "hey";
    s=s+" how are you";
    System.out.println(s);
    
    }
    
    
    //输出的值为   “hey how are you”

2.第二种对于引用类型，会在堆中创建实例，然后对象的具体指只在栈中进行保存。堆种保存的值栈种保存的值栈种对应的引用地址。

String中的value是引用类型，所以可以做到在不改变堆中引用的情况下，改变栈中具体的值即可

代码示例

public class StringModifyTest {
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    		// 1.  mock一个String
    		String str = "Melodfy";
    		// 2. 通过反射过去对象
    			// 反射获取对象的三种方法
    			// 1. Class.forName("类全限定名")
    			// 2. 类名.class()
    			// 3. 实例.getClass()
    		Class<? extends String> strCls = str.getClass();
    		// 3. 通过反射获取指定参数,得到一个属性对象
    		Field field = strCls.getDeclaredField("value");
    		// 私有属性要设置可访问，否则访问操作时异常
    		filed.setAccessible(true); 
    		// 4. 根据属性对象获取参数的具体指
    		char[] result = (char[])field.get(str);
    		// 5. 验证输出结果
    		Systemg,out.println("变更前结果：");
    		for(char c : result) {
    			System.out.print(c);
    		}
    
    		// 6. 操作变更，然后输出验证
    		System.out.println("变更后结果：");
    		char[2] = 'w';
    		for(char c : result) {
    			System.out.print(c);
    		}
    		
    	}
    }

## 3.不可变的好处和坏处 ##

1）线程安全性（好处）

在并发场景下，多个线程读取同一个资源，是不会引发竞态条件的。只有在对资源进行些操作时才有危险。不可变对象不能被修改，所以是线程安全的。

2）节省空间，提高效率（好处）

String还有字符串常量池的属性，on和two两个变量指向的是同一个地址。在大量使用字符串的情况下，可以节省内存空间，提高效率。

String的不可变条件是必要条件，要是内存中字符串内容能够改来改去，这么做就完全没有意义。

3）修改性能不高（坏处）

由于String 的不可变性，每次对String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的String 对象，然后将指针指向新的String对象。

## 4.总结： ##

1.保存字符串的数组被final修饰且为私有的，并且String类没有提供/暴露修改这个字符串的方法

2.String类被final修饰导致其不能被继承，进而避免了子类破坏String 不可变