String不可变性

今天分析一下String，String有很多实用的特性，比如说“不可变性”，是工程师精心设计的艺术品。用final就是拒绝继承，防止内部属性或方法被破坏。

一，什么是不可变？

String不可变很简单，如图，给一个已有字符串“abcd”,第二次赋值为“abcde”，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。

二，String为什么不可变？

翻看IDK源码，String类前几行是这样写的：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

首先String是被final修饰，这说明String不可被继承。下面String的主要字段value是个char[]数组，并且被final修饰。final修饰的字段创建后就不可改变。但是value是引用类型，用final修饰，只能说明value的引用地址不可变，但是挡不住char[]数组本身可变的事实。注意黑体的这段话，正如分析final关键字时所说，对于基本类型，final使数值恒定不变；而用于对象引用，final使引用恒定不变。一旦引用被初始化指向一个对象，就无法再把它改为指向另一个对象。然而，对象其自身却是可以被修改的。

final int[] value={2,3,4};
value[2]=100;  //这时候数组里已经是{2,3,100}

所以String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比final都大。而且工程师还很小心地把整个String类设成final禁止继承，避免被其他人继承后破坏。所以String不可变的关键在底层的实现，而不是一个final。

三，不可变的好处

　　1，字符串常量池的需要。

　　字符串常量池在方法区是一块特殊的存储区域。当字符串已经在常量池中，此时创造字符串时，直接返回已存在字符串的引用，而不是重新创造一个String对象。

String string1 = "abcd";
String string2 = "abcd";

　　2，快速获取哈希码。

　　String的哈希码在java中经常被使用。例如，在HashMap或者HashSet中。不可变确保了哈希码总是相同的。那就意味着每次在使用时不需要重新计算哈希码，这样更高效。

private int hash;

　　3，不可变对象是线程安全的。

　　因为不可变对象并不能被改变，因此它们能放心地在多线程中使用，这就使得不必另外做同步。

四，比较（String），toString()和String.valueOf()的区别

　　1，（String），这是标准的类型转换，将其他类型转成String类型。使用这种方法时，需要注意的是类型必须能转成String类型，因此最好用instanceof做个类型检查，以判断是否可以转换。否则容易抛出CalssCastException异常。

　　2，toString()，在这种使用方法中，因为java.lang.Object类里已有public方法.toString()，所以对任何严格意义上的java对象都可以调用此方法。但在使用时要注意，必须保证object不是null值，否则将抛出NullPointerException异常，也可以在子类中重写toString()方法。

　　3，String.valueOf()，此方法不会报空指针异常，弥补了toString()的不足。但是需要注意，null返回的是字符串“null”。

    public static String valueOf(Object obj) {
        return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
    }

参考：https://www.zhihu.com/question/31345592