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大佬证明:

我的证明:

后续

什么是不可变?

String为什么不可变

为什么要设计成为不可变的呢?

1.首先我们最先可以想到的Java主要做的就是安全

2.其次是字符串常量池的需要

String真的不可变吗?


ps:事情是这样的,前段时间跟一位大佬随口提了一嘴String的不可变的原因,也是比较浅的说了一嘴,都没有放心上。过了几天大佬给我发消息过来说他翻找了一下他之前的笔记,对于String不可变的关键原因final才是不可变的关键,这一下激起来我的兴趣,于是我们各持观点展开了“辩论赛”,首先我们来看一下Java源码

我们可以看到String类中有两个属性,分别为value数组与hash,其中value数组是被private final所修饰的,我们的观点产生了分歧,大佬所持的观点是final是String不可变的关键,我所持的观点是private是String不可变的关键

大佬证明:

随后大佬问了我一个这样的问题,当这么定义的时候,str1==str2输出的结果

public static void main (String[] args) {        String str1="hello";        String str2="hello";        System.out.println(str1==str2);}

我大概看了一下,想到只要是变量就会开辟栈帧,对于对象引用之间比较的是地址,所以输出false;肯定是错了,我忘记了他们指向的都是常量池中同一个对象。如此一来,我直接落入下风,大佬趁势继续提了一个问题

public static void main (String[] args) {        String str1=new String("hello");        String str2="hello";        System.out.println(str1==str2);}

这个我答对了 是false,回答出这个问题我才想到我之前上个问题回答错了;随后我便要开始狡辩了~

我的证明:

首先我给大佬看了这个图

看完之后我们突然发现~讨论的问题尺度偏了,但是这也正好展现出了String类在JVM中存储的简图,再回到我们之前的问题后,我开始了我的证明,我的观点是:

final修饰类表明该类不可以被继承,final修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象,但是其引用对象中的内容是可以修改的,所以final不是String不可变的关键原因,为何说private是String不可变的关键原因,是因为private是封装的意思,被private修饰后,类外无法访问到,并且String类中也没有提供到任何可以用来修改value数组中值的方法,所以才造成String不可变

后续

大佬听完我的观点后,之后一起去查阅资料发现了真正原因


什么是不可变?

对象一旦被创建后,对象所有的状态及属性在其生命周期内不会发生任何变化。这就意味着,一旦我们将一个对象分配给一个变量,就无法再通过任何方式更改对象的状态了

String不可变的表现就是当我们试图对一个已有的对象 “abcd” 赋值为 “abcde”,String会新创建一个对象,从而引用其他对象;


String为什么不可变

String中的value属性被final所修饰,这个数组无法被修改,这么说确实没啥问题。

但是!!!这个无法被修改仅仅是指引用地址不可被修改(也就是说栈里面的这个叫 value 的引用地址不可变,编译器不允许我们把 value 指向堆中的另一个地址),并不代表存储在堆中的这个数组本身的内容不可变

我们来看一下以下例子

但是我们如果仅仅改变数组中的值,如下是可以的

那既然说String是不可变的,那显然仅仅靠final支撑是不够的

1)首先,char 数组是 private 的,并且 String 类没有对外提供修改这个数组的方法,所以它初始化之后外界没有有效的手段去改变它;

2)其次,String 类被 final 修饰的,也就是不可继承,避免被他人继承后破坏;

3)最重要的!是因为 Java 作者高斯林老爷子String 的所有方法里面,都很小心地避免去修改了 char 数组中的数据,涉及到对 char 数组中数据进行修改的操作全部都会重新创建一个 String 对象。

4)所以说,对于String不可变的解释,我们可以说两者都是缺一不可的,两者是互相搭配,final和private 都影响了


为什么要设计成为不可变的呢?

1.首先我们最先可以想到的Java主要做的就是安全

然而private就是为了安全所诞生的,这也更加体现出private是不可缺少的,作为最基础最常用的数据类型,String被许多 Java 类库用来作为参数,如果String不是固定不变的,将会引起各种安全隐患。

2.其次是字符串常量池的需要

为什么会存在字符串常量池呢?它所存在的意义是什么呢?大量频繁的创建字符串,将会大大的影响程序的性能,为此,JVM 为了提高性能和减少内存开销,在实例化字符串常量的时候进行了一些优化

  • 为字符串开辟了一个字符串常量池 String Pool,可以理解为缓存区
  • 创建字符串常量时,首先检查字符串常量池中是否存在该字符串
  • 若字符串常量池中存在该字符串,则直接返回该引用实例,无需重新实例化;若不存在,则实例化该字符串并放入池中。

我们可以将之前的代码再拿出来看看

public static void main (String[] args) {        String str1="hello";        String str2="hello";        System.out.println(str1==str2);}

为什么他们会使true呢?因为他们共同指向了常量池中的“hello”所在的地址,假设我们的String是可以变的,那么我们通过修改str2=“world”; 那么我们的str1中所指向的内容也会被改变,这显然不是老爷子设计Java之初,也不是我们想要看到的


String真的不可变吗?

想要改变String无非就是改变 char 数组 value 的内容,而 value 是私有属性,那么在 Java 中有没有某种手段可以访问类的私有属性呢?

我们Java中有一种反射的手段,反射是什么意思呢,大概给大家来一张图理解一下

假设我们帅气的博主今天去过安检,带着一个行李箱,行李箱中装着一把加特林

那么我们肯定是过不去安检的啦,安检会发现我们在行李箱中的加特林,反射就类似于安检机。

那么我们看如下代码

如此一来便做到了修改值,所以说这个跟安全也是互斥的~至于为什么设计,那就不得而知了,可能老爷子有着自己的想法~