有个仁兄在 stackoverflow 上发起了一个问题,是这么问的:
众所周知java中的string对象是不可变的,但我们来看下面这段代码:
string s1 = "hello world";
string s2 = "hello world";
string s3 = s1.substring(6);
system.out.println(s1); // hello world
system.out.println(s2); // hello world
system.out.println(s3); // world
field field = string.class.getdeclaredfield("value");
field.setaccessible(true);
char[] value = (char[])field.get(s1);
value[6] = 'j';
value[7] = 'a';
value[8] = 'v';
value[9] = 'a';
value[10] = '!';
system.out.println(s1); // hello java!
system.out.println(s2); // hello java!
system.out.println(s3); // world
为什么这段代码会是这样的运行结果?为什么s1和s2的值被改变了,但是s3的值却没有?
回答#1:
string对象是不可变的,但这仅意味着你无法通过调用它的公有方法来改变它的值。
上面的代码通过反射机制绕过了正常的api。采用这种方式,你还可以改变枚举的值,甚至可以改变integer类型自动装箱时使用的查找表。
在这里,由于s1和s2指向同一个内部的字符串对象,因此他们的值都被改变了。正如其他回答所述,这是由编译器实现的。
s3没有被改变的原因确实令我诧异,我过去一直认为s3和s1共享同一个value数组(在java 7u6之前的版本中的确是这样)。然而,通过查看string类的源码,我们可以看出子串对象的value数组是从原字符串对象中拷贝得到的(通过使用arrays.copyofrange(..)方法)。这是s3没有被改变的原因。
你可以安装一个securitymanager来防止恶意代码执行这一类的操作。但需要注意的是,有些库的实现依赖于这种反射技巧(例如orm工具,aop库等)。
我在回复的开头写道string对象并不是真的不可变,只是“看上去不可变”。这可能会误导读者以为string类的当前版本在访问限制方面有所疏忽,但事实上value数组使用了private和final修饰符。因此开发者需要注意:在java中无法将数组声明为不可变的,即使使用了正确的访问修饰符,也不能将它暴露在类的外面。
鉴于这个话题如此火热,向各位推荐一些进阶读物:2009年javazone会议上heinz kabutz发表的关于反射技术的疯狂演说,本文涵盖了反射操作中的常见问题,以及其他一些有关反射技术的内容。本文非常好,也非常疯狂。
本文揭示了为什么反射技术在某些场景下非常实用,但在大多数情况下,你应该避免使用它。
回答#2:
在java中,如果两个string类型的变量被初始化为同一个字符串,那么这两个变量将被赋值以相同的对象引用。这就是表达式“test1==test2”返回值为true的原因。
string test1="hello world";
string test2="hello world";
system.out.println(test1==test2); // true
test3是由substring()方法创建的一个新的string对象,它并没有和test1共享同一个value数组。(注:由于原作者笔误,下图中变量test1和test3的首字母并未大写,望读者注意)
我们可以通过反射技术访问string对象,获取到value数组的指针:
field field = string.class.getdeclaredfield("value");
field.setaccessible(true);
改变这个value数组的值便能够改变所有持有该数组指针的string对象的值,因此test1和test2的值都发生了改变。但由于test3是由substring()方法创建的一个新的string对象,它的值并没有被改变。
