Java基础：String不可变性和final修饰

Posted 2020-09-29 liguangsunls

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String的不可变性

Java规定String是不可变的(immutable)。事实上这个不可变具备两层含义：

1 内容不可变

不论什么看起来改动它们的操作。实际上都是又一次new出一个对象。

String s = new String("111");
String newS = s;
newS = "dsfsd";
System.out.println(s);  //111

假设不能做到内容不可变。在两个引用同一时候指向一个内存的时候，改动当中一个也会影响到另外一个。

2 实现方式不可变

使用String类型变量时，其不能表现出其他行为。这就是为什么String类须要用finalkeyword来进行修饰的原因，设想一下String不用final修饰。则其能够被继承并重写方法：

/**
 * 模拟非final的String
 * @author jiyiqin
 *
 */
class MyString{
    public char value[] = new char[10];
    MyStringtoLowerCase(MyString s)
    {
       System.out.println("将s转换为小写，但不改变原有s");
       char newValue[] = new char[s.value.length];
       for(int i = 0; i < s.value.length; i++)
           newValue[i]= LowerUtils.Lower(s.value[i]);
       MyStringnewString = newMyString();
       newString.value = newValue;
       return newString;
    }
}
 
/**
 * 继承MyString，将其toLowerCase重写
 * @author jiyiqin
 *
 */
class OverrideString extends MyString{
    MyStringtoLowerCase(MyString s)
    {
       System.out.println("直接改动传递进来的s的内存。将s转换为小写");
       for(int i = 0; i < s.value.length; i++)
           s.value[i] = LowerUtils.Lower(s.value[i]);      
       return s;
    }
}
 
public classFinalStringTest { 
    /**
     * 測试函数，java设计String是不可变的
     * 所以必须将String修饰为final。否则其
     * 一旦被继承。相似以下这样的调用时。若传递
     * 进来的參数是其被继承的子类。调用的就是
     * 被重写的方法，这个重写的方法可能会破坏
     * String的不可变特性。
     * @param s
     * @return
     */
    static MyStringLowerCusString(MyString s)//多态
    {     
       return s.toLowerCase(s);
    }
   
    public static void main(String[] args) {
       OverrideStringss = newOverrideString();
       LowerCusString(ss);//传入重写后的字符串类    
       LowerUtils.testFinalClass();
    }
}

能够看到LowerCusString方法想要的是MyString对象，可是其子类能够传递进来使用，调用之后发现传递进来的对象s的内容被改动了，表现出和父类不同的行为！！

！

同样地。应用程序能够编写新的String类，改动hasCode方法，让内容同样的String对象返回的hashCode不同，这样HashMap在使用String类型变量作为Key的时候，发现同样内容的Key居然哈希到不同的位置。

 

除了实现方法不可改动这个原因。将String修饰为final另一个优点就是效率。

 

 

String其他特性

除了上面讲的不可变性。String还其具备以下特性：

特性1：编译时和执行时差别

u  编译时能确定的String对象都放入常量池

u  执行时才干确定或者new出的String对象都放入堆

特性2：hasCode唯一性

两个内容同样的String对象hashCode返回值一定同样

 

以下通过一个样例总结一下这两个特性：

final String tmp = "ji"; //常量池、编译时确定
String tmp2 = "ji"; //常量池、编译时确定  
String s1 = "jiyiqin"; //常量池、编译时确定
      
String s2 = "jiyiqin"; //常量池、编译时确定
String s3 = "ji" + "yiqin"; //常量池、编译时确定
String s4 = tmp + "yiqin";  //常量池、编译时确定(final一旦初始化就不可变)  
String s5 = tmp2 + "yiqin";//堆、执行时确定
String s6 = new String("jiyiqin");//堆、执行时确定
      
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
System.out.println(s3.hashCode());
System.out.println(s4.hashCode());
System.out.println(s5.hashCode());
System.out.println(s6.hashCode()); //所有同样
      
System.out.println(s1 == s2); //true。指向常量池中同样内存
System.out.println(s1 == s3); //true，指向常量池中同样内存
System.out.println(s1 == s4); //true，指向常量池中同样内存
System.out.println(s1 == s5); //false,一个指向堆一个指向常量池
System.out.println(s1 == s6); //false,一个指向堆一个指向常量池
System.out.println(s5 == s6); //false,指向堆中不同内存区域

Double、Long、Integer

对于String的不可变性(包含内容不可变和实现方式不可变)，以及hashCode唯一性，Double、Long、Integer也是一样的。

不同的是它们没有执行时和编译时的差别，都是在堆上分配内存。