**我们先对上面的源码及其注释进行简单的解释:**



> 
> ● final:请参考第1小节对final特点的介绍;
> 
> 
> ● Serializable:用于序列化;
> 
> 
> ● Comparable:默认的比较器;
> 
> 
> ● CharSequence: 提供对字符序列进行统一、只读的操作。
> 
> 
> 


**从这一段源码及注释中,我们可以得出如下结论:**



> 
> ● String类用final关键字修饰,说明String不可被继承;
> 
> 
> ● String字符串是常量,字符串的值一旦被创建,就不能被改变;
> 
> 
> ● String字符串缓冲区支持可变字符串;
> 
> 
> ● 因为String对象是不可变的,所以它们是可以被共享的。
> 
> 
> 


#### 2.2 final修饰的value[]属性

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

从源码中可以看出,value[]是一个私有的字符数组,**String类其实就是通过这个char数组来保存字符串内容的。简单的说,我们定义的字符串会被拆成一个一个的字符,这些字符都被存放在这个value字符数组里面。**


这里的value[]数组被final修饰,初始化之后就不能再被更改。但是大家注意,**我们这里说的value[]不可变,指的是value的引用地址不可变,但是value数组里面的数据元素其实是可变的!** 这是因为value是数组类型,根据我们之前学过的知识,**value的引用地址会分配在栈中 ,而其对应的数据是在常量池中保存的。所以我们说String不可变,指的就是value在栈中的引用地址不可变,而不是说常量池中数组本身的数据元素不可变。**


另外我们要注意,Java中的字符串常量池,用来存储字符串字面量! 但是由于JDK版本的不同,**常量池的位置也不同:**


**JDK 6 及以下版本的字符串常量池是在方法区(Perm Gen)中,此时常量池中存储的是字符串对象;在 JDK 8.0 中,方法区(永久代被元空间取代了;**


**JDK 7、8以后的字符串常量池被转移到了堆中,此时常量池存储的就是字符串对象的引用,而不是字符串对象本身。**


至此,我们就带各位把String类中的核心源码分析完了,接下来我们再进一步分析String不可变的原因,及其他底层原理设计。


## 二. String的不可变性


### 1. 实验案例


了解了上面的这些核心源码之后,接下来再带各位来验证一下,看看String到底能不能变!我先给各位来一段案例代码,代码案例如下图所示。


![image.png](?)


结果s的内容变了,好像是啪啪打脸了???!!!**咋回事,你不是说了String不可变吗?怎么这么快就翻车打脸了?** 别急,让我们好好来分析一下。


### 2. 结果剖析


首先我们从结果上来看String s 变量的结果好像改变了,但为什么我们又说String是不可变的呢?


要想明白这个问题,我们得先弄清楚一个点,即**引用和值的区别!** 在上面的代码中,我们先是创建了一个 “yiyige” 为内容的字符串引用s,s其实先是指向了value对象,而value对象则指向存储了 “y,i,y,i,g,e” 字符的字符数组。


因为value被final修饰,所以value的值不可被更改。因此,上面代码中改变的其实是s的**引用指向,而不是改变了String对象的值。换句话说,上面实例中 s的值 只是 value的引用地址,并不是String内容本身!当我们执行 s = “yyg”; 语句时,Java中会创建一个新的字面量对象 “yyg”,而原来的 “yiyige” 字面量对象依然存在于内存的intern缓存池中。** 在Java中,因为数组也是对象, 所以value中存储的也只是一个引用,它指向一个真正的数组对象。在执行了String s = “yiyige”; 这句代码之后,真正的内存布局应该是下图这样的:


![image.png](?)


因为value是String封装的字符数组,value中的所有字符都属于String这个对象。**由于value是private的,且没有提供setValue等公共方法来修改这个value值,所以在String类的外部是无法修改value值的,也就是说一旦初始化就不能被修改。此外,value变量是final的, 也就是说在String类内部,一旦这个值初始化了,value这个变量所引用的地址就不会改变了,即一直引用同一个对象。正是基于这一层,所以说String对象是不可变的对象。**


但其实value所引用对象的内容完全可以发生改变,我们可以利用反射来消除String类对象的不可变特性。


所以String的不可变性,指的是value在栈中的引用地址不可变,而不是说常量池中array本身的数据元素不可变!


而String对象的改变实际上是通过内存地址的 **“断开-连接”** 变化来完成的,这个过程中原字符串中的内容并没有任何的改变。String s = “yiyige”; 和 s = “yyg”; 实质上是开辟了2个内存空间,s 只是由原来指向 “yiyige” 变为指向 “yyg” 而已,而其原来的字符串内容,是没有改变的,如下图所示。


![image.png](?)


因此,我们在以后的开发中,如果要经常修改字符串的内容,请尽量少用String,因为字符串的指向“断开-连接”会大大降低性能,建议使用:StringBuilder、StringBuffer。


**那么String一定不可变吗?有没有办法让String真的可变呢?我们继续往下学习!**


## 三. String真的不可变吗?


### 1. 实验案例


我在前面的章节中给大家说,String的不可变,其实指的是**String类中value属性在栈中的引用地址不可变,而不是说常量池中array本身的数据元素不可变!也就是说String字符串的内容其实是可变的!那怎么实现呢?利用反射就可以实现,我们通过一个案例来证明一下。**
try {
 String str = “yyg”;
 System.out.println(“str=” + str + “, 唯一性hash值=” + System.identityHashCode(str));Class stringClass = str.getClass();
 //获取String类中的value属性
 Field field = stringClass.getDeclaredField(“value”);
 //设置私有成员的可访问性,进行暴力反射
 field.setAccessible(true);
 //获取value数组中的内容
 char[] value = (char[]) field.get(str);
 System.out.println(“value=” + Arrays.toString(value));value[1] = ‘z’;
 System.out.println(“str=” + str + “, 唯一性hash值=” + System.identityHashCode(str));
 } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
 e.printStackTrace();
 }
### 2. 结果剖析


上面案例的执行结果如下图所示:


![image.png]()


**我们可以看到,String字符串的字符数组可以通过反射进行修改,导致字符串的“内容”真的发生了变化!** 并且我们又利用底层的java.lang.System#identityHashCode()方法(不管是否重写了hashCode方法)获取了对象的唯一哈希值,该方法获取的hash值与hashCode()方法是一样的。我们可以看到两个字符串的唯一性hash值是一样的,证明字符串引用地址没有发生改变!所以在这里,我们并不是像之前那样创建了一个新的String字符串,而是真的改变了String的内容。这个代码案例进一步说明,**String类的不可变指的是中value属性在栈中的引用地址不可变,而不是说常量池中array本身的数据元素不可变!也就是说String字符串的内容其实是可变的!**


## 四. 结语


String作为Java中使用最为广泛的一个类,之所以设计为不可变,主要是出于效率与安全性方面考虑。这种设计有优点,也有缺点。