JAVA 中為什么String 是immutable的

本文翻譯自：http://www.programcreek.com/2013/04/why-string-is-immutable-in-java/

這是一個很老但很流行的問題，這里有幾個原因String在java中被設計成immutable的。對內存、同步、數據結構等有好的理解，能更好的回答這個問題。下面我將簡單的介紹這些原因：

1, String Pool的需要。

String pool(String intern pool) 是一個方法區里的特殊的存儲區域。當創建一個String, 如果它已經在pool中存在，則會返回一存在String的引用，相反，怎會創建一個新的String,並返回該引用。

下面的代碼將僅僅在堆中創建一個String對象。

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

如圖：

如果String不是immutable的，改變String的一個引用將導致另一個引用的到錯誤的值

2. 允許String緩存它的hashcode

String的hashcode在JAVA中是使用非常頻繁的。例如在HashMapzhong, String設計成immutable保證了hashcode總是一樣的，所以hashcode可以被緩存而不用擔心改變。也就是說，不需要每次在使用hashcode時都去計算一遍，這樣更高效。

在String類里，代碼：

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

3. 安全

String廣泛的作為參數被JAVA中的類使用，比如 網絡連接，打開的文件等等，如果String不是immutable，一個連接或文件的改變將導致嚴重的安全威脅，一個方法還以為正連接到一個機器上，並其實沒有。可變的String同樣將導致反射的安全性問題，因為反射中的參數都是String類型的。

代碼：

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);
}

總之：原因包括設計、效率和安全。實際上，這三點也是JAVA面試中一些“為什么”的答案。