Java裏不改變內存的指向而改變String的值

http://blog.csdn.net/a925907195/article/details/46975171

以前都以爲string 定義爲final的了，在java中是不能修改的，但是今天面試的時候問這個問題，我回答說如果真想修改就修改物理地址中的數據了，然後回頭看了下，這個也是可以修改的：

string對象是放一個共享內存池裏的，創建string時，先看池裏有沒有，有就返回，沒有則創建。

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);
    }
}

運行結果如下： 

96321/96321/3016832
bbb/bbb
bbbb/bbbb
96321/96321/3016832
3016832/3016832/3016832
true
false

• 根據Java String的特性，str01和str02指向同一個內存地址，所以str01,str02始終保持一致。
• String不能修改的本質是一個final的字符數組（private final char value[];），但是final只在編譯時有效，而運行期間是沒有作用的，所以可以通過反射修改數組的值。
• 代碼中修改後字符串的hashcode之所以沒有變化，是因爲String對象會緩存hashcode，去掉緩存就可以看到變化。
• 根據Java String的特性，上面代碼創建的所有字符串對象都保存在String Pool中，代碼中str02與str03的內容相同，地址卻不同，所以String Pool中就存在兩個相同的字符串。

至於 hashcode 爲什麼沒有改我們看源碼也很清楚 

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爲了提高效率， 只再第一次調用hashcode函數時生成一次hash， 並把值存在這個實例裏面。 以後即使value數組的值變化了，也不再生成新的hash。

最後，感嘆一下，反射機制真是厲害啊！

首先反射機制是不能訪問私有成員的.只能訪問公有成員.至少我的代碼測試了不行。否則還有什麼封裝性可言? 

其次,String不可以變的原因很多.不僅僅是因爲value是final，還在於這個類是final的,value是private的，而且這些都只是輔助加強對String的不可變性的保護措施，並不能完全保證不可變。因爲java的對象變量存儲的是引用.作爲數組的vlaue也是引用。final最多隻能保證其一直指向同一個數組對象，而要想保證數組本身訪問時不改變其每個元素的內容，只能通過其對外提供的方法保證只能讀。對外的構造方法傳遞的char數組必須先拷貝下來，防止外界修改。當然爲了節省資源有一個構造方法能夠通過直接傳遞數組對象，不拷貝.但是這樣會容易破壞封裝性，使得外界能夠通過數組對象改變String值。所以這個構造方法是包內訪問的。而String又在java.lang包下。java包都是被保護起來了，外界不能修改，即裏面的類都是Sun公司寫好的，非常安全. 

以上這些措施才保證了String的不可變性

附上

三分鐘理解Java中字符串（String）的存儲和賦值原理

可能很多java的初學者對String的存儲和賦值有迷惑，以下是一個很簡單的測試用例，你只需要花幾分鐘時間便可理解。

1.在看例子之前，確保你理解以下幾個術語：

 

棧 ：由JVM分配區域，用於保存線程執行的動作和數據引用。棧是一個運行的單位，Java中一個線程就會相應有一個線程棧與之對應。

 

堆 ：由JVM分配的，用於存儲對象等數據的區域。

 

常量池 ：在堆中分配出來的一塊存儲區域，用於存儲顯式 的String，float或者integer.例如String str="abc"; abc這個字符串是顯式聲明，所以存儲在常量池。

 

2.看這個例子，用JDK5+junit4.5寫的例子，完全通過測試

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引用自常量池裏的同一個string對象
        assertSame(str1,str2);
        //str3通過編譯優化，與str1引用自同一個對象
        assertSame(str1,str3);
        //str4因爲是在堆中重新分配的另一個對象，所以它的引用與str1不同
        assertNotSame(str1,str4);
    }

}

 

• 第一個斷言很好理解，因爲在解析的時候，"abc"被存儲在常量池中，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。
• 第二個斷言是由於編譯器做了優化，編譯器會先把字符串拼接，再在常量池中查找這個字符串是否存在，如果存在，則讓變量直接引用該字符串。所以str1和str3引用也是相同的。
• str4的對象不是顯式賦值的，編譯器會在堆中重新分配一個區域來存儲它的對象數據。所以str1和str4的引用是不一樣的。