由一篇博客引发的对Java String类的思考
引子
今天偶尔看到一篇博客说Java中String为什么是不可变的(immutable)，貌似分析的头头是道，还拿出来源码振振有词的说的，看，就是因为它在声明类的时候是被final修饰的，然后就长篇大论final的东西
对于这类的博客实在不知道说啥好，一瓶水不满，半瓶水晃荡。
问题一，为什么要设计成不可变的，也就是不可变的好处，这个很明确，安全性和效率是两大方面，可以参照stackoverflow上这个问题为什么String类要被声明为final
今天我想重点说的是问题二：
String是怎么设计为不可变的
1. 不可变的是什么？
str = "ni hao";
System.out.println(str);
//out:ni hao
System.out.println(str);
//这里使用hashcode替代内存地址(不严谨)
System.out.println("str的地址:"+ str.hashCode());
str = "ni hao";
System.out.println("str的地址:"+str.hashCode());
System.out.println(str);
//out：
//hello word
//str的地址:-1604693608
//str的地址:-1047734607
//ni hao
我们知道当我们创建一个String对象str时(String str = "hello word";)，其在内存中的状态是这样的:
再执行str = "ni hao"时，就变成了这样的：
我们可以看到str实际上指向了一个新的地址，而不是在原内存地址上修改数据，这就是我们所说的不可变。
2. String是怎么保证不可变的
这个就需要读下源码了，String的源码前三行:
public final class Stringimplements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
很明显，这里就点明了String是怎么保证不变的。
String类是个final类，这就意味着String类不可被继承，不可被继承就不能带来熊孩子，在根源上防止熊孩子带来的破坏！
String类的主要字段char value数组也是被final修饰的
很多博客的分析就到这戛然而止了，但是这就完了吗？
很明显不是，value虽然是被final修饰了，但是这只是修饰了value,但是value是一个数组，这个数组是可变的如果这个数组改变了，那么string也就变了。数组的数据结构如下：
这可以看出value这个变量只不过是在栈上的一个引用，数组实际的内容是在堆上的，使用final修饰value只能限定栈里面这个value引用地址不可以变了，不能再指向其他地址，但是不能限制堆上的内容不可以改变。见下面这个例子：
final char[] value = {'a','b','c'};//out:abc
System.out.println(value);
//error:Array initializer is not allowed here
value = {'1','2', '3'};
value[0] = '1';
//out:1bc
System.out.println(value);
上述代码在ide中直接会提示第3行错误，编译不会通过的，原因就是这里定义的value是final类型的，一旦初始化之后就不可以再次指向别的引用；但是也可以看到value指向的char数组是可以改变内容的，所以说String的不可变并不完全是由final修饰的value数组决定。
那是由什么决定的呢？
当然是由这个类代码的作者决定的，通读String类的源码的话，会发现后面所有String的方法都很小心的没有去修改这个数组的内容，也没有对外暴露成员，设置为private类型，再加上String类不可以被继承，避免被其他继承类修改，这样就完美实现了String的不可变。
好了，这里留下一个悬念，也是我当初在阅读String源码时候不解了好几天的地方，String构造方法中是这样的:
/*** Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
* the same sequence of characters as the argument; in other words, the
* newly created string is a copy of the argument string. Unless an
* explicit copy of {@code original} is needed, use of this constructor is
* unnecessary since Strings are immutable.
*
* @param original
* A {@code String}
*/
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
问题是String类中的value属性是被定义为private类型，那么这里为什么可以访问到original的value值的呢？
我当时可是郁闷了好一阵。。。。