一、什么是不可變對象

從字面意思也能夠理解，也就是我們的創建的對象不可改變。那什么是不可變呢？為了實現創建的對象不可變，java語言要求我們需要遵守以下5條規則：

（1）類內部所有的字段都是final修飾的。

（2）類內部所有的字段都是私有的，也就是被private修飾。

（3）類不能夠被集成和拓展。

（4）類不能夠對外提供哪些能夠修改內部狀態的方法，setter方法也不行。

（5）類內部的字段如果是引用，也就是說可以指向可變對象，那我們程序員不能獲取這個引用。

正是由于我們的String類型遵循了上面5條規則，所以才說String對象是不可變的。想要去了解他還是看看String類型內部長什么樣子再來看上面5條規則吧。

二、String如何被設計成不可變對象的

1、疑惑一

在看之前，我們先給出一個疑惑問題，我們看下面的代碼，

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        String a="張三";
        System.out.println(a);
        a="李四";
        System.out.println(a);
    }
}
//output:
//張三
//李四

在文章一開始我們就說了，String對象是不可變的，這里a=張三，然后a=李四，這符合String的不可變性嘛？答案是當然符合。

從上面這張圖我們可以看到，在第一次String a="張三"的時候，在堆中創建了同一個對象“張三”。后來我們在執行a="李四"的時候再內存中又創建了一個對象“李四”。也就是說我們的a僅僅只是改變了引用a指向的地址而已。

2、源碼解釋疑惑

既然a指向的引用地址改變了，那么其String內部肯定有一個變量，能夠指向不同的實際對象，想要進一步弄清楚我們就進入其String的內部來看看。

我們在這里主要通過String類的源碼來分析，看一下Java語言是如何設計，能把String類型設計成不可變的。這里給出的是jdk1.8的一部分源碼。

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

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
    ......
}

上面最主要的是兩個字段：value和hash。我們在這里主要是看value數組，hash和主題無關所以這里不再講解了，我有專門的文章介紹hash。

我們的String對象其實在內部就是一個個字符然后存儲在這個value數組里面的。但是value對外沒有setValue的方法，所以整個String對象在外部看起來就是不可變的。我們畫一張圖解釋一下上面的疑惑

現在明白了吧，也就是說真正改變引用的是value，因為value也是一個數組引用。這也可以很方便的解釋下一個疑惑問題了。

3、疑惑二

既然我們的String是不可變的，好像內部還有很多substring， replace， replaceAll這些操作的方法。好像都是對String對象改變了，解釋起來也很簡單，我們每次的replace這些操作，其實就是在堆內存中創建了一個新的對象。然后我們的value指向不同的對象罷了。

面試的時候我們只是解釋上面的原因其實不是那么盡善盡美，想要更好的去加薪去裝逼，我們還需更進一步回答。

三、有什么辦法能夠改變String

既然有這個標題。那肯定就是有辦法的，別忘了我們的反射機制，在通常情況下，他可以做出一些違反語言設計原則的事情。這也是一個技巧，每當面試官問一些違反語言設計原則的問題，你就可以拿反射來反駁他。下面我們來看一下：

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "張三";
        System.out.println(str);
        try {
            //我們通過反射獲取內部的value字符數組
            Field field = String.class.getDeclaredField("value");
            field.setAccessible(true);
            char[] value;
            value = (char[]) field.get(str);
            //把字符串第一個字符變成王
            value[0] = '王';
            System.out.println(str);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//output:
//張三
//王三

我們可以通過反射來改變String。

現在我們知道它的原理以及用法，也知道可以通過反射來改變String，還有一個問題我們沒有弄清楚，面試的時候你也可以反問他，來進一步提升自己的逼格。

四、JAVA語言為什么把String類型設計成不可變

這里有幾個特點。

第一：在Java程序中String類型是使用最多的，這就牽扯到大量的增刪改查，每次增刪改差之前其實jvm需要檢查一下這個String對象的安全性，就是通過hashcode，當設計成不可變對象時候，就保證了每次增刪改查的hashcode的唯一性，也就可以放心的操作。

第二：網絡連接地址URL,文件路徑path通常情況下都是以String類型保存, 假若String不是固定不變的,將會引起各種安全隱患。就好比我們的密碼不能以String的類型保存，，如果你將密碼以明文的形式保存成字符串，那么它將一直留在內存中，直到垃圾收集器把它清除。而由于字符串被放在字符串緩沖池中以方便重復使用，所以它就可能在內存中被保留很長時間，而這將導致安全隱患

第三：字符串值是被保留在常量池中的，也就是說假若字符串對象允許改變,那么將會導致各種邏輯錯誤