关于 String

1. String 不可变

• 不可变对象

  对象在创建完成之后，其状态不能再被改变，则该对象即为不可变对象

• 对象不可变具体内容

  不能改变对象内的成员变量

  基本数据类型的值不能改变

  引用类型的变量不能指向其他对象

  引用类型所指向的对象状态也不能改变

• 例如

  String s = "ABC"; 
  System.out.print(s);  // ABC
  s = "123";  
  System.out.print(s);  // 123
  

• 执行结果

  "ABC"
  "123"
  

• 释义

对象：在内存中是一块内存区，成员变量越多，这块内存区占的空间越大。
引用：只是一个4字节的数据，里面存放了它所指向的对象的地址，通过这个地址可以访问对象。

• s只是一个引用，它指向了一个具体的对象，当s=“123”; 这句代码执行过之后，又创建了一个新的对象“123”， 而引用s重新指向了这个新的对象，原来的对象“ABC”还在内存中存在，并没有改变。
• 不能直接操作对象本身，所有的对象都由一个引用指向，必须通过这个引用才能访问对象本身，包括获取成员变量的值，改变对象的成员变量，调用对象的方法等

• 效率和安全

Java 将 String 设成不可变最大的原因是效率和安全

• 提高字符串常量池的效率和安全性
• 如果一个对象是不可变的 ，需要拷贝的对象的内容时就不用复制它本身，而只是复制它的地址，复制地址(通常一个指针的大小)需要很小的内存，效率也很好
• 对于引用同一个对象的其他变量也不会造成影响
• 对于多线程是安全的。多线程同时进行时，一个可变对象的值很可能被其他线程改变

2. String 源码

• JDK1.7以后，String 类的成员变量只剩下两个：

  
  String 类成员变量.png
• 释义
  • String 类实际上是对字符数组的封装。
  • 成员变量 hash，是该 String 对象的哈希值的缓存。
  • 在 Java 中，数组也是对象，所以 value 也只是一个引用，它指向一个真正的数组对象。在执行第一句代码时，真正的内存排布如下图： String 内存数据.png
• String 对象不可变
  • String 内部成员变量 value 和 hash 并未对外提供 setter 方法，且变量 value 是 final 的。这些都说明一旦 String 内部的 value 被初始化后，便不会再改变，故而 String 对象不会改变。
• 至于 String 内部其他方法：如 replace() 在执行后，结果发生的变化，也是同理。即：这些方法执行过程中，会生成新的 String 对象，该对象将会被赋值给引用，而原来的对象并未改变。如： String 新对象.png

• 值得注意的是，通过反射可以修改对象的值。如：

   public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
  
        String s = "Hello World";
        System.out.println("s: " + s);
        // 获取String类中的value字段
        Field valueFieldOfString= String.class.getDeclaredField("value");
        // 设置访问权限
        valueFieldOfString.setAccessible(true);
        // 获取 s 对象上的value属性的值
        char[] value = (char[]) valueFieldOfString.get(s);
        // 改变value所引用的数组中的第 5 个字符
        value[5] = '_';
        System.out.println("s: " + s); // Hello_World
  }