String不可变不可被继承源码分析

是否可变，String类能否被继承

• 重点，String是不可变的！String类不能被继承！
• String类是不可变的。一个String实例，创建完成后就无法改变。
• 能改变的只是String的引用，状态，对象内的成员变量都无法改变，无论是基本数据类型还是引用数据类型。

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区分对象和对象引用

//一个字符串，s1这个是一个存放物理地址的引用对象，s1———》指向 "hello"String s1 = "hello";System.out.println(s1);//这里实际情况是新创建了一个字符串“world”, s1————》指向改变"world"s1 = "world"System.out.println(s1);结果: helloworld

• 进一步说明时候String不可变

String s1 = "hello";System.out.println(s1);//将字符e替换成a，实现是替换之后，创建了一个新的String对象，并不影响s1s1.repalce('e','a');System.out.println(s1);结果：hellohello

• 补充说明一点，引用数据类型的引用，根据底层实现，其实是一个引用–>另一个引用–>堆区内存中保存的‘对象’

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String类的final

• String 类在 JDK 7 源码

//可以看出 String 是 final 类型的，表示该类不能被其他类继承。//String 字符串是常量，其值在实例创建后就不能被修改，但字符串缓冲区支持字符串的引用的改变public final class String implements java.io.Serializable,      Comparable<String>, CharSequence{...}

• String的成员变量
• 这是一个字符数组，并且是 final 类型，用于存储字符串内容。 fianl 关键字修饰，一旦被创建，其值无法改变。
  String 其实是基于字符数组 char[] 实现的。

/**The value isused for character storage.*/private final char value[];

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看上去像改变String的方法其实无法改变String

• String的replace(char oldChar, char newChar)方法。

public String replace(char oldChar, char newChar) {        if (oldChar != newChar) {            int len = value.length;            int i = -1;            char[] val = value; /* avoid getfield opcode */            while (++i < len) {                if (val[i] == oldChar) {                    break;                }            }            if (i < len) {                char buf[] = new char[len];                for (int j = 0; j < i; j++) {                    buf[j] = val[j];                }                while (i < len) {                    char c = val[i];                    buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;                    i++;                }                //这行代码是关键，返回的是一个新的String。                return new String(buf, true);            }        }        return this;    }

• 其他方法的内部都是重新创建新的String对象，并且返回这个新的对象，原来的对象无法改变。这也是replace， substring，toLowerCase等方法都存在返回值的原因。

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String对象真的不可变吗？

• 现在我知道String的成员变量是private final ，无法改变。那么在这几个成员中， value比较特殊，因为是一个引用变量，而不是真正的对象。value是final修饰的，也就是说final不能再指向其他数组对象，那么我能改变value指向的数组吗？ 比如将数组中的某个位置上的字符变为下划线“_”。 至少在我们自己写的普通代码中不能够做到，因为我们根本不能够访问到这个value引用，更不能通过这个引用去修改数组。
  那么用什么方式可以访问私有成员呢？ 没错，用反射， 可以反射出String对象中的value属性， 进而改变通过获得的value引用改变数组的结构。下面是实例代码：

  public static void testReflection() throws Exception {      //创建字符串"Hello World"， 并赋给引用s      String s = "Hello World";       System.out.println("s = " + s); //Hello World      //获取String类中的value字段      Field valueFieldOfString = String.class.getDeclaredField("value");      //改变value属性的访问权限      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  } 结果为：s = Hello Worlds = Hello_World

• 在这个过程中，s始终引用的同一个String对象，但是再反射前后，这个String对象发生了变化， 正常使用String的时候，是不可能会去用到映射的，所以，这只是知识体系中的知识点，并不是编程代码的应用。这个反射的实例还可以说明一个问题：如果一个对象，他组合的其他对象的状态是可以改变的，那么这个对象很可能不是不可变对象。例如一个Car对象，它组合了一个Wheel对象，虽然这个Wheel对象声明成了private final 的，但是这个Wheel对象内部的状态可以改变， 那么就不能很好的保证Car对象不可变。