一、前言
关于String的介绍，可以先参考我的另外一篇文章【JAVA】String源码浅谈
本篇文章，主要来探讨String的不可变性
二、到底什么是不可变
可以这样理解，一个对象在创建完成后，不能去改变它的状态，不能改变它的成员变量。如果变量包含基本数据类型，那么这个基本数据类型的值不能改变；如果包含引用类型，那么这个引用类型的变量不能指向别的对象，而且该引用类型指向的变量的状态也不能改变。
这里引用一下比较官方的解释，Effective Java 中第 15 条 使可变性最小化 中对 不可变类 的解释：
不可变类只是其实例不能被修改的类。每个实例中包含的所有信息都必须在创建该实例的时候就提供，并且在对象的整个生命周期内固定不变。为了使类不可变，要遵循下面五条规则：
- 不要提供任何会修改对象状态的方法。
- 保证类不会被扩展。 一般的做法是让这个类称为 final 的，防止子类化，破坏该类的不可变行为。
- 使所有的域都是 final 的。
- 使所有的域都成为私有的。 防止客户端获得访问被域引用的可变对象的权限，并防止客户端直接修改这些对象。
- 确保对于任何可变性组件的互斥访问。 如果类具有指向可变对象的域，则必须确保该类的客户端无法获得指向这些对象的引用。
三、新手的疑惑
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String a="abcd";
a="efg";
System.out.println(a);
}
}这段代码可以输出efg，a确实String类型的啊，那现在a被改变了，说明String是可变的啊。
我们可以输出a在改变前后所指向的对象地址
可以看得出，a在改变前后，所指向的对象地址不同，也就是说，a仅仅是指向了不同的对象，但对象abcd本身的状态并未改变，"abcd"还是那个"abcd"，所以说，String是不可变的。
四、不可变类的好处
【1】安全可靠
String在java中用处广泛，例如数据库的连接字符串、网络请求的url、io操作的文件名与类加载机制传递的类名字符串等。如果String是可变的，将会十分危险。
【2】简单高效
1、String缓存其哈希码
多次调用String对象的hashCode方法，最多只会在第一次调用时，计算它的哈希码，此后的调用，将直接返回缓存的哈希码。这使得，它作为HashMap的健时，计算索引位置非常的高效。
这提醒我们，不要用可变对象做HashMap或HashSet的键，否则特别容易引起匪夷所思的问题。
2、String常量池
关于String的常量池有关的内容，可以参考我的另外一篇文章【JAVA】字符串的创建与存储机制
有了String常量池，那么在大量使用字符串的情况下，可以节省内存空间，提高效率。但之所以能实现这个特性，String的不可变性是最基本的一个必要条件。要是内存里字符串内容能改来改去，这么做就完全没有意义了。
【3】线程安全
不可变对象本质上就是线程安全的，它们不要求同步，不可变对象可以被自由地共享。
五、String真的无法改变吗
仔细观察String的成员变量，可以发现，value数组虽然被final修饰，但是我们依然可以改变数组中元素的内容，只是不能更改引用的指向罢了。
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
/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
}现在尝试一下，改变某个元素内容。还是老方法，利用反射机制。
import java.lang.reflect.Field;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String s = "abcd";
System.out.println("改变前的地址：" + System.identityHashCode(s));
System.out.println("改变前的哈希："+s.hashCode());
try {
Field field = String.class.getDeclaredField("value");
field.setAccessible(true);
char[] array = (char[]) field.get(s);
array[0] = 'b';
System.out.println(s);
System.out.println("改变后的地址：" + System.identityHashCode(s));
System.out.println("改变后的哈希："+s.hashCode());
} catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}输出：
可以看得出，改变前后的字符串的内存地址没有发生变化，哈希值也没有发生变化，但是字符串的内容确实是发生了本质的变化。不得不说啊，反射真的是可以做出违反语言设计规则的事情出来。
这个例子也说明了，如果一个对象是通过其他某些对象组合起来的，如果这些对象是易变的，那么这个对象大概率是可变对象。
反射只是一个极端的例子，我们在日常编程中，不会利用反射去修改String，这将导致很多意料之外的问题，比如代码有功能上的错误，降低可移植性等。
