Java里不改变内存的指向而改变String的值

来源：互联网发布：fotor mac 破解编辑：程序博客网时间：2024/05/30 04:56

以前都以为string 定义为final的了，在java中是不能修改的，但是今天面试的时候问这个问题，我回答说如果真想修改就修改物理地址中的数据了，然后回头看了下，这个也是可以修改的：

string对象是放一个共享内存池里的，创建string时，先看池里有没有，有就返回，没有则创建。

package com.leon.demo;
import java.lang.reflect.Field;
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str01 = "aaa";
String str02 = "aaa";
String str03 = "bbbb";
System.out.println(str01.hashCode() + "/" + str02.hashCode() + "/" + str03.hashCode());
Field field = str02.getClass().getDeclaredField("value");
field.setAccessible(true);
field.set(str02,new char[] { 'b', 'b', 'b', 'b'});
System.out.println(str01 + "/" + str02);
field = str02.getClass().getDeclaredField("count");
field.setAccessible(true);
field.set(str02,4);
System.out.println(str01 + "/" + str02);
System.out.println(str01.hashCode() + "/" + str02.hashCode() + "/" + str03.hashCode());
field = str02.getClass().getDeclaredField("hash");
field.setAccessible(true);
field.set(str02,0);
System.out.println(str01.hashCode() + "/" + str02.hashCode() + "/" + str03.hashCode());
System.out.println(str01 == str02);
System.out.println(str02 == str03);
}
}

运行结果如下：

Java代码  
96321/96321/3016832  
bbb/bbb  
bbbb/bbbb  
96321/96321/3016832  
3016832/3016832/3016832  
true  
false  

根据Java String的特性，str01和str02指向同一个内存地址，所以str01,str02始终保持一致。
String不能修改的本质是一个final的字符数组（private final char value[];），但是final只在编译时有效，而运行期间是没有作用的，所以可以通过反射修改数组的值。
代码中修改后字符串的hashcode之所以没有变化，是因为String对象会缓存hashcode，去掉缓存就可以看到变化。
根据Java String的特性，上面代码创建的所有字符串对象都保存在String Pool中，代码中str02与str03的内容相同，地址却不同，所以String Pool中就存在两个相同的字符串。

至于 hashcode 为什么没有改我们看源码也很清楚

public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0) {
    int off = offset;
    char val[] = value;
    int len = count;

            for (int i = 0; i < len; i++) {
                h = 31*h + val[off++];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
}

java为了提高效率，只再第一次调用hashcode函数时生成一次hash，并把值存在这个实例里面。以后即使value数组的值变化了，也不再生成新的hash。

最后，感叹一下，反射机制真是厉害啊！

首先反射机制是不能访问私有成员的.只能访问公有成员.至少我的代码测试了不行。否则还有什么封装性可言?

其次,String不可以变的原因很多.不仅仅是因为value是final，还在于这个类是final的,value是private的，而且这些都只是辅助加强对String的不可变性的保护措施，并不能完全保证不可变。因为java的对象变量存储的是引用.作为数组的vlaue也是引用。final最多只能保证其一直指向同一个数组对象，而要想保证数组本身访问时不改变其每个元素的内容，只能通过其对外提供的方法保证只能读。对外的构造方法传递的char数组必须先拷贝下来，防止外界修改。当然为了节省资源有一个构造方法能够通过直接传递数组对象，不拷贝.但是这样会容易破坏封装性，使得外界能够通过数组对象改变String值。所以这个构造方法是包内访问的。而String又在java.lang包下。java包都是被保护起来了，外界不能修改，即里面的类都是Sun公司写好的，非常安全.

以上这些措施才保证了String的不可变性

附上

三分钟理解Java中字符串（String）的存储和赋值原理

可能很多java的初学者对String的存储和赋值有迷惑，以下是一个很简单的测试用例，你只需要花几分钟时间便可理解。

1.在看例子之前，确保你理解以下几个术语：

栈：由JVM分配区域，用于保存线程执行的动作和数据引用。栈是一个运行的单位，Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应。

堆：由JVM分配的，用于存储对象等数据的区域。

常量池 ：在堆中分配出来的一块存储区域，用于存储显式的String，float或者integer.例如String str="abc"; abc这个字符串是显式声明，所以存储在常量池。

2.看这个例子，用JDK5+junit4.5写的例子，完全通过测试

Java代码  
import static org.junit.Assert.assertNotSame;  
import static org.junit.Assert.assertSame;  
  
import org.junit.Test;  
  
/** 
 * @author Heis 
 * 
 */  
public class StringTest{  
  
    @Test  
    public void testTheSameReference1(){  
        String str1="abc";  
        String str2="abc";  
        String str3="ab"+"c";  
        String str4=new String(str2);  
          
        //str1和str2引用自常量池里的同一个string对象  
        assertSame(str1,str2);  
        //str3通过编译优化，与str1引用自同一个对象  
        assertSame(str1,str3);  
        //str4因为是在堆中重新分配的另一个对象，所以它的引用与str1不同  
        assertNotSame(str1,str4);  
    }  
      
}  

第一个断言很好理解，因为在解析的时候，"abc"被存储在常量池中，str1和str2的引用都是指向常量池中的"abc"。所以str1和str2引用是相同的。
第二个断言是由于编译器做了优化，编译器会先把字符串拼接，再在常量池中查找这个字符串是否存在，如果存在，则让变量直接引用该字符串。所以str1和str3引用也是相同的。
str4的对象不是显式赋值的，编译器会在堆中重新分配一个区域来存储它的对象数据。所以str1和str4的引用是不一样的。

0 0