「java面試_01」String類為什麼是final

1. 什麼是不可變？

String不可變很簡單，如下圖，給一個已有字元串"abcd"第二次指派成"abcedl"，不是在原記憶體位址上修改資料，而是重新指向一個新對象，新位址。

2. String為什麼不可變？

翻開JDK源碼，java.lang.String類起手前三行，是這樣寫的：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
  /** String本質是個char數組. 而且用final關鍵字修飾.*/    
   private final char value[];
   private int hash;
    ...}           

首先String類是用final關鍵字修飾，這說明String不可繼承。再看下面，String類的主力成員字段value是個char[ ]數組，而且是用final修飾的。final修飾的字段建立以後就不可改變。

有的人以為故事就這樣完了，其實沒有。因為雖然value是不可變，也隻是value這個引用位址不可變。擋不住Array數組是可變的事實。Array的資料結構看下圖

也就是說Array變量隻是stack上的一個引用，數組的本體結構在heap堆。String類裡的value用final修飾，隻是說stack裡的這個叫value的引用位址不可變。沒有說堆裡array本身資料不可變。看下面這個例子，

final int[] value={1,2,3}int[] another={4,5,6};value=another;    //編譯器報錯，final不可變           

value用final修飾，編譯器不允許我把value指向堆區另一個位址。但如果我直接對數組元素動手，分分鐘搞定。

final int[] value={1,2,3};value[2]=100;  //這時候數組裡已經是{1,2,100}           

或者更粗暴的反射直接改，也是可以的。

final int[] array={1,2,3};Array.set(array,2,100); //數組也被改成{1,2,100}           

是以String是不可變，關鍵是因為SUN公司的工程師，在後面所有String的方法裡很小心的沒有去動Array裡的元素，沒有暴露内部成員字段。

private final char value[]這一句裡，private的私有通路權限的作用都比final大。而且設計師還很小心地把整個String設成final禁止繼承，避免被其他人繼承後破壞。是以String是不可變的關鍵都在底層的實作，而不是一個final。考驗的是工程師構造資料類型，封裝資料的功力。

3.不可變有什麼好處？

為了安全。

class Test{

    public static String appendStr(String s){
        s +="bbb";
        return s;
    }

    public static StringBuilder appendStr(StringBuilder sb){
        return sb.append("bbb");
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("aaa");
        String ns = Test.appendStr(s);
        System.out.println("string aaa>>> " + s.toString());

        StringBuilder sb = new StringBuilder("aaa");
        StringBuilder nsb = Test.appendStr(sb);
        System.out.println("stringBuilder aaa >>>" +sb.toString());
    }
}
//輸出如下
//string aaa>>> aaa
// stringbuilder aaa >>> aaabbb           

如果程式員不小心像上面例子裡，直接在傳進來的參數上加"bbb"，因為Java對象參數傳的是引用，是以可變的的StringBuilder參 數就被改變了。可以看到變量sb在Test.appendSb(sb)操作之後，就變成了"aaabb"。有的時候這可能不是程式員的本意。是以String不可變的安全性就展現在這裡。

還有一個大家都知道，就是在并發場景下，多個線程同時讀一個資源, 不會引發竟态條件的。隻有對資源做寫操作才有危險。可對象不能被寫，是以線程安全。後别忘了String另外一個字元串常量池的屬性。像下面這樣字元串one和two都用字面量"something"指派。它們其實都指向同一個記憶體位址。

String one = "someString";String two = "someString";           

這樣在大量使用字元串的情況下，可以節省記憶體空間，提高效率。但之是以能實作這個特性，String的不可變性是最基本的一個必要條件。要是記憶體裡字元串内容能改來改去，這麼做就完全沒有意義了。

連結：https://www.zhihu.com/question/31345592/answer/2178932765