java中的不可变类

String是java中的不可变类，不可变类有它存在的意义。首先看一个例子。

public static void main(String[] args) {
BigInteger one = new BigInteger("1");
BigInteger two = new BigInteger("2");
BigInteger three = new BigInteger("3");
BigInteger total = BigInteger.ZERO;
total.add(one);
total.add(two);
total.add(three);
System.out.println(total);
}

肯定有人会说打印6，而答案是0。因为BigInteger是不可变类，这些加法对它不起效果。正确做法：

public static void main(String[] args) {
BigInteger one = new BigInteger("1");
BigInteger two = new BigInteger("2");
BigInteger three = new BigInteger("3");
BigInteger total = BigInteger.ZERO;
total = total.add(one);
total = total.add(two);
total = total.add(three);
System.out.println(total);
}这样就能打印出6。
java中有很多不可变类：String，BigDecimal和包装类：Integer、Long、Short、Byte、Character、Boolean、Float和Double等。不能修改他们实例的值，只能操作后返回新的实例。不可变类的设计无非是安全.

String为什么被设计成不可变类，想要理解这个问题,需要综合内存,同步,数据结构以及安全等方面的考虑.

1.字符串常量池

字符串常量池(String pool, String intern pool, String保留池) 是Java堆内存中一个特殊的存储区域, 当创建一个String对象时,假如此字符串值已经存在于常量池中,则不会创建一个新的对象,而是引用已经存在的对象。

如下面的代码所示,将会在堆内存中只创建一个实际String对象.

String a = "abc";

String b = "abc";

假若字符串对象允许改变,那么将会导致各种逻辑错误,比如改变一个对象会影响到另一个独立对象. 严格来说，这种常量池的思想,是一种优化手段.

2.允许String对象缓存HashCode

Java中String对象的哈希码被频繁地使用, 比如在hashMap 等容器中。

字符串不变性保证了hash码的唯一性,因此可以放心地进行缓存.这也是一种性能优化手段,意味着不必每次都去计算新的哈希码. 

在String类的定义中有如下代码：

private int hash;//用来缓存HashCode 

3.安全性

String被许多的Java类(库)用来当做参数,例如 网络连接地址URL,文件路径path,Map的key,还有反射机制所需要的String参数等, 假若String不是固定不变的,将会引起各种安全隐患。