1.享元模式:
1.共享元素模式,也就是说:一个系统中如果有多处用到了相同的一个元素,那么我们应该只存储一份此元素,而让所有地方都引用这一个元素。
2.Java中String就是根据享元模式设计的,而那个存储元素的地方就叫做 “字符串常量池——String Pool”。
2.享元模式分析:
int x = 10;
String y = “hello”;
1). 首先,10 和 “hello”会在经过javac(或者其他编译器)编译过后变为Class文件中constant_pool table的内容。
2). 当我们的程序运行时,也就是说JVM运行时,每个Class constant_pool table中的内容会被加载到JVM内存中的方法区中各自Class的Runtime Constant Pool。
3). 一个没有被String Pool包含的Runtime Constant Pool中的字符串(这里是”hello”)会被加入到String Pool中(HosSpot使用hashtable引用方式),步骤如下:
一是:在Java Heap中根据”hello”字面量create一个字符串对象
二是:将字面量”hello”与字符串对象的引用在hashtable中关联起来,键 – 值 形式是:”hello” = 对象的引用地址。
4). 当一个新的字符串出现在Runtime Constant Pool 中时怎么判断需不需要在Java Heap中创建新对象呢?
策略是这样:
会先去根据equals来比较Runtime Constant Pool 中的这个字符串是否和String Pool中某一个是相等的(也就是找是否已经存在),
如果有那么就不创建,直接使用其引用;
如此,就实现了享元模式,提高的内存利用效率。
3.设计成不可变类的好处:
优点:
1.效率:例如字符串常量池,字符串常量池可以将一些字符常量放在常量池中重复使用,避免每次都重新创建相同的对象、节省存储空间。
但如果字符串是可变的,此时相同内容的String还指向常量池的同一个内存空间,当某个变量改变了该内存的值时,其他遍历的值也会发生改变。
2.安全性:不可变对象天生是线程安全的,在不同线程共享对象,不需要同步机制,因为对象的值是固定的。
缺点:
资源开销,对象需要频繁的修改属性,则每一次修改都会新创建一个对象,产生大量的资源开销。
常见的不可变类: String
Integer
Long
等类型。
4. 如何设计一个不可变类:
- 类使用final修饰符修饰,保证类不能被继承。
如果类可以被继承会破坏类的不可变性机制,只要继承类覆盖父类的方法并且继承类可以改变成员变量值,那么一旦子类以父类的形式出现时,不能保证当前类是否可变。
2.类的成员变量都应该是private final的,保证成员变量不可改变。
3.任何获取/修改属性的方法都不应作用于属性本身。
不提供修改成员变量的方法,例如setter方法。
getter方法不能返回对象本身,要返回对象的拷贝,防止对象外泄。
修改对象的属性时要返回新对象
4.对成员变量的初始化通过构造器进行,并进行深拷贝。
如果使用传入的参数直接赋值,则传递的只是引用,仍然可以通过外部变量改变它的值。
5.Demo:
1.先定义一个名为str引用变量,放入到栈中。
2.然后检查字符串池中是否存在内容为”hello”的对象。
3.不存在,则在堆中创建一个指定的对象,并让str引用指向该对象(然后需要从堆中复制到常量池中,否则导致浪费池的空间)
4.存在,则从常量池中拷贝一份到堆中(然后返回堆中的地址,让栈中的str对象指向该地址,进行关联)
注意:对字符串进行赋值时,如果右操作数含有一个或一个以上的字符串引用时,则会在堆中建立一个字符串对象,返回引用;如String str2=str1+ “abc”;
Original: https://www.cnblogs.com/pfzhang18/p/16114271.html
Author: 2022年总冠军gogogo
Title: String类为什么被设计成不可变类
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