想要完全瞭解String，在這裡我們需要解決以下幾個問題

（1）什麼是不可變物件？

（2）String如何被設計成不可變物件的？

（3）有什麼辦法能夠改變String？

（4）JAVA語言為什麼把String型別設計成不可變？

帶著這些問題就可以開始今天的文章了。

一、什麼是不可變物件

從字面意思也能夠理解，也就是我們的建立的物件不可改變。那什麼是不可變呢？為了實現建立的物件不可變，java語言要求我們需要遵守以下5條規則：

（1）類內部所有的欄位都是final修飾的。

（2）類內部所有的欄位都是私有的，也就是被private修飾。

（3）類不能夠被整合和拓展。

（4）類不能夠對外提供哪些能夠修改內部狀態的方法，setter方法也不行。

（5）類內部的欄位如果是引用，也就是說可以指向可變物件，那我們程式設計師不能獲取這個引用。

正是由於我們的String型別遵循了上面5條規則，所以才說String物件是不可變的。想要去了解他還是看看String型別內部長什麼樣子再來看上面5條規則吧。

二、String如何被設計成不可變物件的

1、疑惑一

在看之前，我們先給出一個疑惑問題，我們看下面的程式碼，

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        String a="張三";
        System.out.println(a);
        a="李四";
 
        System.out.println(a);
    }
}
//output:
//張三
//李四

在文章一開始我們就說了，String物件是不可變的，這裡a=張三，然後a=李四，這符合String的不可變性嘛？答案是當然符合。

從上面這張圖我們可以看到，在第一次String a="張三"的時候，在堆中建立了同一個物件“張三”。後來我們在執行a="李四"的時候再記憶體中又建立了一個物件“李四”。也就是說我們的a僅僅只是改變了引用a指向的地址而已。

2、原始碼解釋疑惑

既然a指向的引用地址改變了，那麼其String內部肯定有一個變數，能夠指向不同的實際物件，想要進一步弄清楚我們就進入其String的內部來看看。

我們在這裡主要通過String類的原始碼來分析，看一下Java語言是如何設計，能把String型別設計成不可變的。這裡給出的是jdk1.8的一部分原始碼。

publicfinalclassString
implementsjava.io.Serializable,Comparable<String>,CharSequence{
/**Thevalueisusedforcharacterstorage.*/
privatefinalcharvalue[];

/**Cachethehashcodeforthestring*/
privateinthash;//Defaultto0
......
}

上面最主要的是兩個欄位：value和hash。我們在這裡主要是看value陣列，hash和主題無關所以這裡不再講解了，我有專門的文章介紹hash。

我們的String物件其實在內部就是一個個字元然後儲存在這個value數組裡面的。但是value對外沒有setValue的方法，所以整個String物件在外部看起來就是不可變的。我們畫一張圖解釋一下上面的疑惑

現在明白了吧，也就是說真正改變引用的是value，因為value也是一個數組引用。這也可以很方便的解釋下一個疑惑問題了。

3、疑惑二

既然我們的String是不可變的，好像內部還有很多substring， replace， replaceAll這些操作的方法。好像都是對String物件改變了，解釋起來也很簡單，我們每次的replace這些操作，其實就是在堆記憶體中建立了一個新的物件。然後我們的value指向不同的物件罷了。

面試的時候我們只是解釋上面的原因其實不是那麼盡善盡美，想要更好的去加薪去裝逼，我們還需更進一步回答。

三、有什麼辦法能夠改變String

既然有這個標題。那肯定就是有辦法的，別忘了我們的反射機制，在通常情況下，他可以做出一些違反語言設計原則的事情。這也是一個技巧，每當面試官問一些違反語言設計原則的問題，你就可以拿反射來反駁他。下面我們來看一下：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "張三";
        System.out.println(str);
        try {
            //我們通過反射獲取內部的value字元陣列
            Field field = String.class.getDeclaredField("value");
            field.setAccessible(true);
            char[] value;
            value = (char[]) field.get(str);
            //把字串第一個字元變成王
            value[0] = '王';
            System.out.println(str);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//output:
//張三
//王三

我們可以通過反射來改變String。現在我們知道它的原理以及用法，也知道可以通過反射來改變String，還有一個問題我們沒有弄清楚，面試的時候你也可以反問他，來進一步提升自己的逼格。

四、JAVA語言為什麼把String型別設計成不可變

這裡有幾個特點。

第一：在Java程式中String型別是使用最多的，這就牽扯到大量的增刪改查，每次增刪改差之前其實jvm需要檢查一下這個String物件的安全性，就是通過hashcode，當設計成不可變物件時候，就保證了每次增刪改查的hashcode的唯一性，也就可以放心的操作。

第二：網路連線地址URL,檔案路徑path通常情況下都是以String型別儲存, 假若String不是固定不變的,將會引起各種安全隱患。就好比我們的密碼不能以String的型別儲存，，如果你將密碼以明文的形式儲存成字串，那麼它將一直留在記憶體中，直到垃圾收集器把它清除。而由於字串被放在字串緩衝池中以方便重複使用，所以它就可能在記憶體中被保留很長時間，而這將導致安全隱患

第三：字串值是被保留在常量池中的，也就是說假若字串物件允許改變,那麼將會導致各種邏輯錯誤

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