java - 为什么 String 类是不可变的，即使它有一个名为 "hash"的非最终字段

Question

我正在阅读 Effective Java 的第 15 项约书亚布洛赫。在谈到“最小化可变性”的第 15 条中，他提到了使对象不可变的五个规则。其中之一是使所有字段最终。这是规则:

Make all fields final : This clearly expresses your intent in a manner that is enforced by the system. Also, it is necessary to ensure correct behavior if a reference to a newly created instance is passed from one thread to another without synchronization, as spelled out in the memory model [JLS, 17.5; Goetz06 16].

我知道 String 类是不可变类的一个例子。通过source code我看到它实际上有一个不是最终的哈希实例。

//Cache the hash code for the string
private int hash; // Default to 0

String 是如何变成不可变的呢？

Answer 1

这句话解释了为什么这不是最终的:

//Cache the hash code for the string

这是一个缓存。如果您不调用 hashCode，则不会设置它的值。它可以在创建字符串期间设置，但这意味着更长的创建时间，对于您可能不需要的功能(哈希码)。另一方面，每次询问时都计算哈希值会很浪费，因为字符串是不可变的，并且哈希码永远不会改变。

存在非最终字段的事实确实与您引用的定义有些矛盾，但在这里它不是对象接口(interface)的一部分。它只是一个内部实现细节，对字符串的可变性(作为字符容器)没有影响。

编辑 - 由于大众需求，完成我的回答:虽然 hash 不是公共(public)接口(interface)的直接部分，但它可能会影响该接口(interface)的行为，如 hashCode 返回它的值。现在，由于 hashCode 不同步，如果多个线程同时使用该方法，则可能会多次设置 hash。但是，设置为 hash 的值始终是稳定计算的结果，它仅依赖于最终字段(value、offset 和计数)。因此，哈希的每次计算都会产生完全相同的结果。对于外部用户，这就像 hash 被计算一次一样 - 就像它每次都被计算一样，因为 hashCode 的合约要求它始终如一对于给定值返回相同的结果。最重要的是，即使 hash 不是最终的，它的可变性对外部查看者永远是不可见的，因此可以认为该类是不可变的。