Java String类为何不可变？

原文地址：# Why String is immutable in Java?

众所周知，String类在Java中是不可变的。不可变类简单地说是实例不可修改的类。对于一个实例建立后，其初始化的时候全部的信息都不能被修改。不可变类有不少的好处，本文简述为何String类要设计成不可变类。本文将从内存，同步性，数据结构的角度说明不变性的概念。

###1.字符串常量池的须要 String常量池是方法区的一个特殊的储存区。当新建一个字符串的时候，若是此字符串在常量池中早已存在，会返回一个已经存在字符串的引用，而不是新建一个对象。 如下代码展现了只会在堆内存（String常量池就是位于堆内存中）中建立一个String对象。

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

来张图生动地解释下： 最后，设想一下，若是String可变，那么用某个引用一旦改变了字符串的值将会致使其余引用指向错误的值。 ###2.缓存 Hashcode 字符串的hashcode在Java中频繁地使用，好比在HashMap 或者 HashSet。hashcode始终相同成为了字符串不变的保证，因此能够在操做的时候能够没必要担忧改变。这也就意味着，不用每次使用的时候都要计算其hashcode ，这样更高效。 在String类中，有以下代码：

private int hash;//this is used to cache hash code.

###3.使其余对象使用更加方便 来具体地解释下，看下方代码：

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";

设想一下，若是String可变（也就是添加后，再去改变字符串的值），那么将会违反Set集合的规则（元素不能重复）。 固然了，上方代码只是示范做用，String类中没有value属性。

###4.安全 String类在Java不少类中被普遍的使用（做为方法的参数），好比网络链接，打开文件等操做。 若是String类可变，某个链接或者文件会可能被改变，这可能会致使严重的安全威胁。在反射的时候，不稳定的字符串也可能形成安全问题。 代码以下：

boolean connect(string s){
    if (!isSecure(s)) { 
throw new SecurityException(); 
}
    //here will cause problem, if s is changed before this by using other references.    
    causeProblem(s);
}

###5.不可变的对象是线程安全的 因不可变对象的不能被改变的特性，因此其能够在多线程中自由的共享。这也消除了进行同步的需求。 总的来讲，String被设计成不可变主要是考虑到效率与安全方面。这两点也是不可变类在不少状况下更受欢迎的缘由。