Java의 String 객체는 변경 가능합니까?

한 친구가 StackOverflow에 질문을 올려 이렇게 물었습니다.

우리 모두 알고 있듯이 Java의 String 객체는 불변이지만 다음 코드를 살펴보겠습니다.

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

이 코드는 왜 이렇게 실행되나요? s1과 s2의 값은 변경되는데 s3의 값은 변경되지 않는 이유는 무엇입니까?

답변 #1:

String 객체는 불변이지만 이는 공개 메서드를 호출하여 그 값을 변경할 수 없다는 의미입니다.

위 코드는 리플렉션 메커니즘을 통해 일반 API를 우회합니다. 이러한 방식으로 열거형 값을 변경할 수도 있고 Integer 유형이 자동 박싱될 때 사용되는 조회 테이블을 변경할 수도 있습니다.

여기서 s1과 s2는 동일한 내부 문자열 객체를 가리키므로 값이 모두 변경됩니다. 다른 답변에서 언급했듯이 이는 컴파일러에 의해 구현됩니다.

s3가 변경되지 않은 이유는 정말 놀랍습니다. 저는 s3과 s1이 동일한 값 배열을 공유한다고 생각했습니다(Java 7u6 이전 버전에서는 실제로 그랬습니다). 그러나 String 클래스의 소스 코드를 보면 하위 문자열 객체의 값 배열이 원래 문자열 객체에서 복사되는 것을 볼 수 있습니다(Arrays.copyOfRange(..) 메서드 사용). 이것이 s3가 변경되지 않은 이유입니다.

악성 코드가 이러한 유형의 작업을 수행하지 못하도록 SecurityManager를 설치할 수 있습니다. 그러나 일부 라이브러리의 구현은 이러한 반사 기술(예: ORM 도구, AOP 라이브러리 등)에 의존한다는 점에 유의해야 합니다.

답장 시작 부분에 String 객체는 실제로 불변이 아니라 단지 "불변으로 보인다"고 썼습니다. 이는 독자가 String 클래스의 현재 버전이 액세스 제한 측면에서 부주의하다고 생각하도록 오해할 수 있지만 실제로 값 배열은 private 및 final 수정자를 사용합니다. 따라서 개발자는 주의를 기울여야 합니다. Java에서는 배열을 불변으로 선언할 수 없으며 올바른 액세스 한정자가 사용되더라도 클래스 외부에 노출될 수 없습니다.

이 주제는 매우 중요하므로 몇 가지 고급 내용을 읽어 보시기 바랍니다. 2009 JavaZone 컨퍼런스에서 반사 기술에 대한 Heinz Kabutz의 미친 연설 이 기사에서는 반사 작업의 일반적인 문제와 기타 반사 관련 문제를 다룹니다. 기술 콘텐츠. 이 글은 매우 훌륭하고 매우 미쳤습니다.

이 문서에서는 반사 기법이 특정 시나리오에서 유용한 이유를 설명하지만 대부분의 경우 사용을 피해야 합니다.

답변 #2:

Java에서는 문자열 유형의 두 변수가 동일한 문자열로 초기화되면 두 변수에 동일한 개체 참조가 할당됩니다. 이것이 "Test1==Test2" 표현식이 true를 반환하는 이유입니다.

String Test1="Hello World";
String Test2="Hello World";
System.out.println(test1==test2); // true

Test3은 substring() 메서드로 생성된 새로운 String 개체입니다. Test1과 동일한 값 배열을 공유하지 않습니다. (참고: 원저자의 사무적인 오류로 인해 아래 그림의 변수 test1과 test3의 첫 글자는 대문자로 표기되지 않았습니다. 독자 여러분의 주의를 바랍니다.)
Reflection 기술을 통해 String 객체에 접근할 수 있으며, 값 배열의 포인터를 얻습니다.

Field field = String.class.getDeclaredField("value");
field.setAccessible(true);

이 값 배열의 값을 변경하면 배열 포인터를 보유하는 모든 String 개체의 값이 변경될 수 있으므로 값은 ​Test1과 Test2의 ​변경되었습니다. 그러나 Test3은 substring() 메소드에 의해 생성된 새로운 String 객체이므로 해당 값은 변경되지 않았습니다.