Java中String不可变性以及通过反射进行修改
来源:互联网 发布:wind数据客户端 免费版 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 19:17
Java中 String 类时不可变的。但刚开始一直不清楚不可变是什么意思。看到这篇文章
区分对象和对象引用
String s = "abc"; System.out.println("s = " + s); s = "123"; System.out.println("s = " + s);
输出结果是:
s=abc;s=123;
其实这里 s 只是String 对象的引用,并不是对象本身。”abc” 的值是不可以改变的。无法像 StringBuilder 那样通过append 来改变本身的内容。
而在 String 中的一些方法内,replace,toLowerCase等等方法返回的也是一个新的对象。
比较这两段代码:
1,
String a = "abc"; System.out.print("a = " + a); a = a.replace('a', 'b'); System.out.print("a = " + a);
2,
String a = "abc"; System.out.print("a = " + a); a.replace('a', 'b'); System.out.print("a = " + a);
第一段输出a="abc" a="bbc"
第二段输出a="abc" a="abc"
因为修改的并不是原来的对象。
为什么String对象是不可变的
jdk1.6 中 String 类中的成员变量:
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** The value is used for character storage. */ private final char value[]; /** The offset is the first index of the storage that is used. */ private final int offset; /** The count is the number of characters in the String. */ private final int count; /** Cache the hash code for the string */ private int hash; // Default to 0
jdk1.7 中去掉了offset 和 count 。
由以上的代码可以看出, 在Java中String类其实就是对字符数组的封装。value[] 是String封装的数组。
jdk1.6 中,value,offset和count这三个变量都是 private 的 ,并且没有提供setValue, setOffset和setCount等公共方法来修改这些值,所以在String类的外部无法修改 String 。也就是说一旦初始化就不能修改, 并且在String类的外部不能访问这三个成员。此外,value,offset和count这三个变量都是 final 的 , 也就是说在String类内部,一旦这三个值初始化了, 也不能被改变。所以可以认为String对象是不可变的了。
通过反射改变String 对象
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 //获取String 类中的value字段Field field = String.class.getDeclaredField("value"); //改变 value 的访问属性field.setAccessible(true); //获取s1对象上的value属性的值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
上面输出可以看到,虽然无法通过调用公有方法访问到value引用,更不能通过这个引用去修改数组,改变String的值。但是利用反射机制,反射出String对象中的value属性,进而改变通过获得的 value 引用改变数组的结构。
s1,s2 指向的是常量池中同一个对象,String 的 subString() 方法:
public String substring(int beginIndex) { if (beginIndex < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex); } int subLen = value.length - beginIndex; if (subLen < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen); } return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen); }
可以看到起始位置不是 0 的时候,返回的是重新 new一个String ,因此 s3 指向的与s1,s2不同(JDK6 中的话还是指向同一个value 数组,应该输出的是java!)。修改 s1 不会影响到 s3
这里 Reflection Madness 的例子:
public static void main(String[] args) throws Exception { Field field = String.class.getDeclaredField("value"); field.setAccessible(true); field.set("hello!", "cheers".toCharArray()); System.out.println("hello!"); } //cheers
一旦你获取了Field对象的引用,你可以像这样通过Field.get()方法和Field.set()方法get/set字段的值:
Class aClass = MyObject.classField field = aClass.getField("someField");MyObject objectInstance = new MyObject();Object value = field.get(objectInstance);field.set(objetInstance, value);
因此 field.set(“hello!”, “cheers”.toCharArray()) 和 System.out.println(“hello!”)中字符串”hello!”其实是同一个对象,利用反射机制改变这个对象的value值,因此此时字符串”hello!”对应的value其实已经变成了”cheers”。
Java 中Integer 自动装箱时[-128,127] 数值引用的是缓存池中的对象。因此通过反射机制也可以修改他们的值。
Field field = Integer.class.getDeclaredField("value"); field.setAccessible(true); field.set(42, 43); field.set(190, 120); //自动装箱 System.out.println(Integer.valueOf(42)); System.out.println(Integer.valueOf(190)); //这里 42 是数值,不是Integer 包装对象,不会被修改 System.out.println(42); //43 //190 //42
参考:
http://blog.csdn.net/zhangjg_blog/article/details/18319521#comments;
http://www.javaspecialists.eu/talks/oslo09/ReflectionMadness.pdf;
http://krystism.is-programmer.com/posts/42918.html;
http://stackoverflow.com/questions/20945049/is-a-java-string-really-immutable
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