「java面试_01」String类为什么是final

1. 什么是不可变？

String不可变很简单，如下图，给一个已有字符串"abcd"第二次赋值成"abcedl"，不是在原内存地址上修改数据，而是重新指向一个新对象，新地址。

2. String为什么不可变？

翻开JDK源码，java.lang.String类起手前三行，是这样写的：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
  /** String本质是个char数组. 而且用final关键字修饰.*/    
   private final char value[];
   private int hash;
    ...}           

首先String类是用final关键字修饰，这说明String不可继承。再看下面，String类的主力成员字段value是个char[ ]数组，而且是用final修饰的。final修饰的字段创建以后就不可改变。

有的人以为故事就这样完了，其实没有。因为虽然value是不可变，也只是value这个引用地址不可变。挡不住Array数组是可变的事实。Array的数据结构看下图

也就是说Array变量只是stack上的一个引用，数组的本体结构在heap堆。String类里的value用final修饰，只是说stack里的这个叫value的引用地址不可变。没有说堆里array本身数据不可变。看下面这个例子，

final int[] value={1,2,3}int[] another={4,5,6};value=another;    //编译器报错，final不可变           

value用final修饰，编译器不允许我把value指向堆区另一个地址。但如果我直接对数组元素动手，分分钟搞定。

final int[] value={1,2,3};value[2]=100;  //这时候数组里已经是{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); //数组也被改成{1,2,100}           

所以String是不可变，关键是因为SUN公司的工程师，在后面所有String的方法里很小心的没有去动Array里的元素，没有暴露内部成员字段。

private final char value[]这一句里，private的私有访问权限的作用都比final大。而且设计师还很小心地把整个String设成final禁止继承，避免被其他人继承后破坏。所以String是不可变的关键都在底层的实现，而不是一个final。考验的是工程师构造数据类型，封装数据的功力。

3.不可变有什么好处？

为了安全。

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());
    }
}
//输出如下
//string aaa>>> aaa
// stringbuilder aaa >>> aaabbb           

如果程序员不小心像上面例子里，直接在传进来的参数上加"bbb"，因为Java对象参数传的是引用，所以可变的的StringBuilder参 数就被改变了。可以看到变量sb在Test.appendSb(sb)操作之后，就变成了"aaabb"。有的时候这可能不是程序员的本意。所以String不可变的安全性就体现在这里。

还有一个大家都知道，就是在并发场景下，多个线程同时读一个资源, 不会引发竟态条件的。只有对资源做写操作才有危险。可对象不能被写，所以线程安全。后别忘了String另外一个字符串常量池的属性。像下面这样字符串one和two都用字面量"something"赋值。它们其实都指向同一个内存地址。

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

这样在大量使用字符串的情况下，可以节省内存空间，提高效率。但之所以能实现这个特性，String的不可变性是最基本的一个必要条件。要是内存里字符串内容能改来改去，这么做就完全没有意义了。

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