此文章转载于Java的架构师技术栈微信公众号
这几天在各大平台上都看到过这样一些帖子，全都是关于String类型对象不可变的问题，当然现在也是找工作的准备时期，因此花了一部分时间对其进行整理一下。
想要完全了解String，在这里我们需要解决以下几个问题
（1）什么是不可变对象？
（2）String如何被设计成不可变对象的？
（3）有什么办法能够改变String？
（4）JAVA语言为什么把String类型设计成不可变？
带着这些问题就可以开始今天的文章了。
一、什么是不可变对象
从字面意思也能够理解，也就是我们的创建的对象不可改变。那什么是不可变呢？为了实现创建的对象不可变，java语言要求我们需要遵守以下5条规则：
（1）类内部所有的字段都是final修饰的。
（2）类内部所有的字段都是私有的，也就是被private修饰。
（3）类不能够被集成和拓展。
（4）类不能够对外提供哪些能够修改内部状态的方法，setter方法也不行。
（5）类内部的字段如果是引用，也就是说可以指向可变对象，那我们程序员不能获取这个引用。
正是由于我们的String类型遵循了上面5条规则，所以才说String对象是不可变的。想要去了解他还是看看String类型内部长什么样子再来看上面5条规则吧。
二、String如何被设计成不可变对象的
1、疑惑一
在看之前，我们先给出一个疑惑问题，我们看下面的代码，
public class Test2 { public static void main(String[] args) { String a="张三"; System.out.println(a); a="李四"; System.out.println(a); } }
在文章一开始我们就说了，String对象是不可变的，这里a=张三，然后a=李四，这符合String的不可变性嘛？答案是当然符合。
从上面这张图我们可以看到，在第一次String a="张三"的时候，在堆中创建了同一个对象“张三”。后来我们在执行a="李四"的时候再内存中又创建了一个对象“李四”。也就是说我们的a仅仅只是改变了引用a指向的地址而已。
2、源码解释疑惑
既然a指向的引用地址改变了，那么其String内部肯定有一个变量，能够指向不同的实际对象，想要进一步弄清楚我们就进入其String的内部来看看。
我们在这里主要通过String类的源码来分析，看一下Java语言是如何设计，能把String类型设计成不可变的。这里给出的是jdk1.8的一部分源码。
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 ...... }
上面最主要的是两个字段：value和hash。我们在这里主要是看value数组，hash和主题无关所以这里不再讲解了，我有专门的文章介绍hash。
我们的String对象其实在内部就是一个个字符然后存储在这个value数组里面的。但是value对外没有setValue的方法，所以整个String对象在外部看起来就是不可变的。我们画一张图解释一下上面的疑惑
现在明白了吧，也就是说真正改变引用的是value，因为value也是一个数组引用。这也可以很方便的解释下一个疑惑问题了。
3、疑惑二
既然我们的String是不可变的，好像内部还有很多substring， replace， replaceAll这些操作的方法。好像都是对String对象改变了，解释起来也很简单，我们每次的replace这些操作，其实就是在堆内存中创建了一个新的对象。然后我们的value指向不同的对象罢了。
面试的时候我们只是解释上面的原因其实不是那么尽善尽美，想要更好的去加薪去装逼，我们还需更进一步回答。
三、有什么办法能够改变String
既然有这个标题。那肯定就是有办法的，别忘了我们的反射机制，在通常情况下，他可以做出一些违反语言设计原则的事情。这也是一个技巧，每当面试官问一些违反语言设计原则的问题，你就可以拿反射来反驳他。下面我们来看一下：
public static void main(String[] args) { String str = "张三"; System.out.println(str); try { //我们通过反射获取内部的value字符数组 Field field = String.class.getDeclaredField("value"); field.setAccessible(true); char[] value; value = (char[]) field.get(str); //把字符串第一个字符变成王 value[0] = '王'; System.out.println(str); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
我们可以通过反射来改变String。
现在我们知道它的原理以及用法，也知道可以通过反射来改变String，还有一个问题我们没有弄清楚，面试的时候你也可以反问他，来进一步提升自己的逼格。
四、JAVA语言为什么把String类型设计成不可变
这里有几个特点。
第一：在Java程序中String类型是使用最多的，这就牵扯到大量的增删改查，每次增删改差之前其实jvm需要检查一下这个String对象的安全性，就是通过hashcode，当设计成不可变对象时候，就保证了每次增删改查的hashcode的唯一性，也就可以放心的操作。
第二：网络连接地址URL,文件路径path通常情况下都是以String类型保存, 假若String不是固定不变的,将会引起各种安全隐患。就好比我们的密码不能以String的类型保存，，如果你将密码以明文的形式保存成字符串，那么它将一直留在内存中，直到垃圾收集器把它清除。而由于字符串被放在字符串缓冲池中以方便重复使用，所以它就可能在内存中被保留很长时间，而这将导致安全隐患
第三：字符串值是被保留在常量池中的，也就是说假若字符串对象允许改变,那么将会导致各种逻辑错误
OK，以上就是String类型对象不可变的原因。面试的时候能答出来就好，如有问题还请指正。