【知乎】String类为什么要设计成final?

    xiaoxiao2025-05-25  8

    网上找了很久,但是基本都是在说string为什么不可变,以及不可变的好处。 但是final修饰和不可变(immutable )没有必然联系吧。所以想问为什么要设计成final的? 网上还找到了一种说法:“final修饰string类,表示所有string类的方法就是final的,所以在调用string方法的时候就会被jvm优化为内联函数,可以提高效率。”这种说法是正确的吗? 添加评论  分享 按投票排序 按时间排序

    26 个回答

    140赞同 反对,不会显示你的姓名 Jaskey Lam Product-Driven Programmer 140 人赞同 String基本约定中最重要的一条是immutable。 的确声明String为final 和immutable是没有必然关系,但是假如String没有声明为final, 那么你的StringChilld就有可能是被复写为mutable的,这样就打破了成为共识的基本约定。 举个例子:一个方法可能本来接受String类型并返回其大写方式 public static String uppperString(String s){ return s.toUpperCase(); } 你传入String 的s="test", 他不会修改字符串池中"test", 而是直接新建立一个实例"TEST"返回。但如果你的StringChild的toUpperCase()被你重写(override)为mutable的方式,然后你调用这个方法的时候传入的是StringChild实例, 那么整体(依赖于(过)方法uppperString的所有类)的行为就有可能出现错乱。 要知道,String是几乎每个类都会使用的类,特别是作为Hashmap之类的集合的key值时候,mutable的String有非常大的风险。而且一旦发生,非常难发现。 声明String为final一劳永逸。 传送门: Why String is Immutable or Final in Java Why is String class declared final in Java? 编辑于 2015-06-16  3 条评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 104赞同 反对,不会显示你的姓名 胖胖 趁还能跑能唱能笑的时候赶快死 104 人赞同 大白话解释就是:String很多实用的特性,比如说“不可变性”,是工程师精心设计的艺术品!艺术品易碎!用final就是拒绝继承,防止世界被熊孩子破坏,维护世界和平! 1. 什么是不可变? String不可变很简单,如下图,给一个已有字符串"abcd"第二次赋值成"abcedl",不是在原内存地址上修改数据,而是重新指向一个新对象,新地址。 2. String为什么不可变? 翻开JDK源码, java.lang.String类起手前三行,是这样写的: public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** String本质是个char数组. 而且用final关键字修饰.*/ private final char value[]; ... ... } 首先String类是用final关键字修饰,这说明String不可继承。再看下面,String类的主力成员字段value是个char[ ]数组,而且是用 final修饰的。final修饰的字段创建以后就不可改变。 有的人以为故事就这样完了,其实没有。因为虽然value是不可变,也只是value这个引用地址不可变。挡不住 Array数组是可变的事实。Array的数据结构看下图, 也就是说Array变量只是stack上的一个引用,数组的本体结构在heap堆。String类里的value用final修饰,只是说stack里的这个叫value的引用地址不可变。没有说堆里array本身数据不可变。看下面这个例子, final int[] value={1,2,3} int[] another={4,5,6}; value=another; //编译器报错,final不可变 value用final修饰,编译器不允许我把value指向堆区另一个地址。但如果我直接对数组元素动手,分分钟搞定。 final int[] value={1,2,3}; value[2]=100; //这时候数组里已经是{1,2,100} 所以String是不可变,关键是因为SUN公司的工程师,在后面所有String的方法里很小心的没有去动Array里的元素,没有暴露内部成员字段。private final char value[]这一句里,private的私有访问权限的作用都比final大。而且设计师还很小心地把整个String设成final禁止继承,避免被其他人继承后破坏。所以 String是不可变的关键都在底层的实现,而不是一个final。考验的是工程师构造数据类型,封装数据的功力。 3. 不可变有什么好处? 这个最简单地原因,就是为了 安全。看下面这个场景(有评论反应例子不够清楚,现在完整地写出来),一个函数appendStr( )在不可变的String参数后面加上一段“bbb”后返回。appendSb( )负责在可变的StringBuilder后面加“bbb”。 class Test{ //不可变的String public static String appendStr(String s){ s+="bbb"; return s; } //可变的StringBuilder public static StringBuilder appendSb(StringBuilder sb){ return sb.append("bbb"); } public static void main(String[] args){ //String做参数 String s=new String("aaa"); String ns=Test.appendStr(s); System.out.println("String aaa >>> "+s.toString()); //StringBuilder做参数 StringBuilder sb=new StringBuilder("aaa"); StringBuilder nsb=Test.appendSb(sb); System.out.println("StringBuilder aaa >>> "+sb.toString()); } } //Output: //String aaa >>> aaa //StringBuilder aaa >>> aaabbb 如果程序员不小心像上面例子里,直接在传进来的参数上加"bbb",因为Java对象参数传的是引用,所以可变的的StringBuffer参数就被改变了。可以看到变量sb在Test.appendSb(sb)操作之后,就变成了"aaabbb"。有的时候这可能不是程序员的本意。所以String不可变的安全性就体现在这里。 再看下面这个 HashSet用StringBuilder做元素的场景,问题就更严重了,而且更隐蔽。 class Test{ public static void main(String[] args){ HashSet<StringBuilder> hs=new HashSet<StringBuilder>(); StringBuilder sb1=new StringBuilder("aaa"); StringBuilder sb2=new StringBuilder("aaabbb"); hs.add(sb1); hs.add(sb2); //这时候HashSet里是{"aaa","aaabbb"} StringBuilder sb3=sb1; sb3.append("bbb"); //这时候HashSet里是{"aaabbb","aaabbb"} System.out.println(hs); } } //Output: //[aaabbb, aaabbb] StringBuilder型变量sb1和sb2分别指向了堆内的字面量"aaa"和"aaabbb"。把他们都插入一个HashSet。到这一步没问题。但如果后面我把变量sb3也指向sb1的地址,再改变sb3的值,因为StringBuilder没有不可变性的保护,sb3直接在原先"aaa"的地址上改。导致sb1的值也变了。这时候,HashSet上就出现了两个相等的键值"aaabbb"。 破坏了HashSet键值的唯一性。所以 千万不要用可变类型做HashMap和HashSet键值。 还有一个大家都知道,就是在并发场景下,多个线程同时读一个资源,是不会引发竟态条件的。只有对资源做写操作才有危险。不可变对象不能被写,所以 线程安全。 最后别忘了String另外一个 字符串常量池的属性。像下面这样字符串one和two都用字面量"something"赋值。它们其实都指向同一个内存地址。 String one = "someString"; String two = "someString"; 这样在大量使用字符串的情况下,可以节省内存空间,提高效率。但之所以能实现这个特性,String的不可变性是最基本的一个必要条件。要是内存里字符串内容能改来改去,这么做就完全没有意义了。 ------------------------------------------------------ 我的笔记栈  ciaoshen.com (笔记向,非教程) 编辑于 2016-08-05  24 条评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    禁止转载 11赞同 反对,不会显示你的姓名 健身是为了穿衣服更好看~ 11 人赞同 将方法或类声明为final主要目的是:确保它们不会再子类中改变语义。String类是final类,这意味着不允许任何人定义String的子类。换言之,如果有一个String的引用,它引用的一定是一个String对象,而不可能是其他类的对象。 ——《Java核心技术 卷I》 发布于 2015-06-17  添加评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 3赞同 反对,不会显示你的姓名 雷博 技术含量最重要! 3 人赞同 我个人的理解是,因为String是immutable的,所以不能允许其他类继承String。否则如下方法: public void foo(String){ //... } 可以接收String的子类。而你可以轻易的把子类实现成mutable的。这就违反了String immutable的约定。 因此String 干脆禁止被继承,这样可以确保使用String的代码用的是没有被改变过的String。 发布于 2015-06-16  1 条评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 2赞同 反对,不会显示你的姓名 Ashin 喝最烈的酒,日最野的狗。 2 人赞同 我只是觉得Java想用这种方式让String在形式上成为一种基本数据类型。而不是一个普通的类。 只是猜测。。。 发布于 2015-06-16  1 条评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 0赞同 反对,不会显示你的姓名 张宇 iOS developer String属于不变模式的典型实现 JVM很容易优化 发布于 2015-06-18  添加评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 15赞同 反对,不会显示你的姓名 Intopass 程序员,近期沉迷于动漫ING 15 人赞同 String 类是 final 的,这样你就没法继承这个类了,也就没法修改这个类的实现了。 假设String 类是非 final 的,你可以这样: public class FuckString extends String { private char[] chars; public FuckString(String string) { chars = string.toCharArray(); } public void setChar(int index, char ch) { chars[index] = ch; } public String toString() { return new String(chars); } // other fucking method } 你瞬间就改变了String类的一些基本约定,如String一经创建就不会被改变等特性。 编辑于 2016-07-15  3 条评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 0赞同 反对,不会显示你的姓名 蠡测 坚强到胸口碎大石 为了安全,有时会依靠它算hash值作为地址,如果String是可变的那就全乱套了。为了弥补每次都要生成新的String,java又提供了StringBuffer给你用。 发布于 2016-08-02  添加评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利 1赞同 反对,不会显示你的姓名 张峻 学而时习之 1 人赞同 我认为关键的地方在于安全性,如果string等基础类型可以被继承,那么调用者完全可以把基础类型的方法替换为自己的攻击代码。 虽然说把数据传回去可能有难度,但是通过不停的申请内存让被攻击的服务down掉是很简单的。 发布于 2015-06-17  添加评论  感谢  分享   收藏    没有帮助    举报    作者保留权利
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