在Java里面String类型是不可变对象，这一点毫无疑问，那么为什么Java语言的设计者要把String类型设计成不可变对象呢？这是一个值得思考的问题
Java语言的创建者James Gosling，曾经在一次采访中被人问到：什么时候应该使用不可变对象（immutable object），他回答：任何可以使用的时候都会使用。
在这之前，我们先来简单了解一下，什么是不可变对象？
不可变对象指的是在对象创建之后，对象的内部状态以及对象的
内存指针地址都不不能被改变。在Java里面final
关键字就是用来辅助创建不可变对象的，但需要注意的是，对于基本类型被final修饰后，就彻底变成了不可变对象，而引用类型被final修饰后，仅仅是指针的内存地址不能改变，如果想要变成彻底的不可变类型，要把该对象里面所有的字段都得用final声明，包括嵌套的对象，否则对象的内部状态也是会变化的，这一点需要
理解。
ok，下面我们来分析下为什么String是不可变的？
通过String源码可以看到，String类型的底层是由final修饰的char数组存储。
class="java">
```java
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
........
}
```
String能被设计成不可变类型的一个重要前是因为它是
编程语言里面使用频率最高的一种类型。不可变类型带来的好处，体现在四个方面，分别是：缓存，安全，
同步和性能。
（一）缓存
在
JVM的运行时数据区域里面，有一个专门的字符串常量池用来存储字符串字面量，如下面一段代码：
```
String s1 = "Hello World";
String s2 = "Hello World";
assertThat(s1 == s2).isTrue();
```
s1和s2变量指针的内存地址其实是一样的，也就是说
他们代表是同一个对象，这是jvm常量池做的优化，当第一个字面量声明的时候，它的值会被字符串常量池存储，当s2变量声明的时候，jvm
发现常量池已经存在该对象，所以就不会再创建一次，而是直接将一样的内存指针赋值给s2变量，从避免了重复
创建对象，节省了内存空间。
此外，由于字符串的不可变性，从而可以让其
hashCode也被缓存，在Java里面哈希类数据结构如HashMap, HashTable, HashSet其key用的
最多的基本都是String类型，如此一来key的hashCode的也可以在第一次调用之后被缓存，之后直接使用无须重新生成，从而间接的提升访问效率。
（二）安全
不可变特性也能够减少了应用程序在运行时间的安全问题，如下面的一段代码：
```
void criticalMethod(String userName) {
// check
if (!check(userName)) {
throw new SecurityException();
}
// query
query(userName);
}
```
在上面的一段代码，在调用这个方法之后，先检查用户名，如果合法才可以继续查询相关数据，如果String可变，那么攻击者就可以在通过check验证之后，再改变查询的用户名，那么就会存在安全风险，而不可变性能够避免和减少这一情况。另一方面，如果String是可变的，那么同时运行的其他
线程如果修改这个值，就有可能导致混乱。
（三）同步
由于String类型的不可变性，使得String对象可以安全的在多个线程之间传递和访问，也就是说你在多线程中是不能改变字符串本身的值，而是在堆里面新创建一个字符串然后操作。当然如果没有final修饰，你是可以改变这个变量的引用地址，也就是说你可以把新生成的内存引用覆盖原来的变量引用，但这里仅仅是引用，并不是变量的值。这一点要注意。
（四）性能
性能方面，其实前面已经提到了，比如字符串的常量池节省内存，缓存Hash类以字符串做key数据结构的hashCode，从而提高访问性能等。由于字符串是编程语言里面最广泛使用的数据结构，所以针对字符串的不可变性带来的优势，可以放大到整个运行的应用程序，从而带来应用程序整体的
性能提升。
总结：
本文主要介绍了Java语言里面String类型为什么设计成不可变类型，以及分析了不可变类型的带来的主要优势，需要注意的是虽然不可变类型能够带来不少的好处，但并不是说其没有弊端，不可变类型的每一次修改都需要在内存中新生成一个对象，从另一个方面说针对经常变化的对象是不适合使用不可变类型的，这也是为什么Java里面还提供了可修改值的StringBuilder和StringBuffer类，这在实际开发中常常是需要根据具体情况权衡的。
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