String 真的不可以改变吗？——一次动刀 String 的有趣实验

对于 java.lang.String 类，我相信很多人印象里都是它不能被改变。通过查看源码，可以知道 String 有一个 final char 数组的变量，这个变量初始化之后便不能重新赋值。虽然这个变量引用的 char 数组的值虽然可以改变，但是String 类中并没有主动修改这个 char 数组的方法。这就是通常所说 String 类不可变的依据。

然而在学习反射的时候，我产生了一个疑问：我们不可以通过反射修改 String 内部的 char 数组的值吗？答案是可以的，了解 Java 反射的人很容易就做到这点。那为什么还说 String 不可变呢？在思考过后，我得出一个答案：String 的不可变说的是一种约束规范。换句话说，String 的不可变是有好处的。在实际工作中，代码是自己写来用的，没有人会费劲给自己找麻烦，而没有任何益处。(~~傻子才修改 String 给自己找麻烦啊~~)

事情到这里就完了？不，最近我再去了解 String 、String Pool（字符串常量池）的时候，又有了一些疑惑，于是亲手操刀给String 来了一次手术。最后也是加深了对 String 的理解，也验证了上面的观点。先上代码（如果你对任一实验结果感到疑惑，没关系，请带着疑惑来看后面的对照实验）：

    //实验1
    String s1 = "1";
    Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
    valueField.setAccessible(true);
    char[] value = (char[]) valueField.get(s1);
    value[0] = '2';
    System.out.println(s1);                 //2
    System.out.println((s1 == "1"));        //true

上述实验 1 做的事情就是：用 s1 = "1" 的方式创建字符串，用反射修改它的值为 "2",最后用它与 “1” 比较，结果是 true 。琢磨琢磨，再看下一段代码：

    //实验2
    String s2 = new String("1");
    Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
    valueField.setAccessible(true);
    char[] value2 = (char[]) valueField.get(s2);
    value2[0] = '2';
    System.out.println(s2);                //2
    System.out.println((s2 == "1"));       //false

上述实验 2 和实验 1 唯一的区别是字符串创建方式，实验2是通过 new String("1") 方式创建，实验1是通过 = "1" 的方式创建。而实验2的结果： s2 == "1" 是 false 。

到这里，可以停一会了。很多技术文章中都做过类似上面的实验（通过比较创建方式的区别、反射修改等)，来分析 String 、String Pool 的原理和设计理念。但我总觉得以此说明最终的结论还不够严谨、或者说还不够直观。接下来请看——魔鬼实验：

    //实验3 
    String s1 = "1";
    Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
    valueField.setAccessible(true);
    char[] value = (char[]) valueField.get(s1);
    value[0] = '2';
    System.out.println(s1);                 //2
    System.out.println((s1 == "1"));        //true
    System.out.println("1");                //2

不难发现，实验3仅仅只是在实验1的基础上输出了 "1" 的值。然而 "1" 输出的值为 2，这样的结果，也许有的人内心平淡，有的人略有困惑，有的人豁然开朗。都没关系,看完几个对比实验，相信你会对相关理论（String 、String Pool 等）有了更直观的认识。接下来，请看终极实验：

    //实验4
    String s2 = new String("1");
    Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
    valueField.setAccessible(true);
    char[] value2 = (char[]) valueField.get(s2);
    value2[0] = '2';
    System.out.println(s2);                 //2
    System.out.println((s2 == "1"));        //false
    System.out.println("1");                //2

同样的，上述实验 4 只是在实验 2 的基础上输出了 "1" 的值。结果 "1" 的值还是 2。这个结果对比上个实验来看的话，容易让人惊讶、迷惑。

结论：
基于对 String 类和字符串常量池（String Pool）的了解，我对以上实验作出解释（详细理论下回贴出）:

实验 3 中字符串 s1 通过直接赋值字符串常量 "1" 的方式创建，因此 s1 会直接引用字符串常量池中 "1" 对应的对象。对 s1 的修改，也就是对常量池中 "1" 对象的修改，因此 s1 和 "1" 的值都是修改后的 2，而 s1 == "1" 也是 true,因为它们是同一个对象的引用。

实验 4 中字符串 s2 通过 new String("1")的方式创建，因此，s2 会被新建在堆中，并且，s2 的 char 数组变量会直接引用字符串常量池中 "1"对象的 char 数组，也就是说虽然 s2 是新创建的对象，但是 s2 里存储字符的 char 数组是创建时传进来的字符串常量 "1" 的 char 数组。因此，s2 修改 char 数组,"1" 的也会变。s2 和 "1" 的值都是修改后的 2 。而 s2 == "1" 是 false 的，因为它们引用的不是同一个对象。

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最终结论，String 类真的是“不可以”变的！因为这不仅仅是它的特点，更是它的设计初衷。（~~任何想通过反射修改它的人都应该被拉去祭天~~)[手动狗头]

（为了获得更好的阅读体验，可以前往原文进行查看。）

String 真的不可以改变吗？——一次动刀 String 的有趣实验

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