String真的不可变吗
前言
提到 Java
的 String
，都会提起 String
是不可变的。但是这点是真的吗？ String
的不可变是否可以破坏呢？
在验证之前，首先还是需要介绍一下 String
的不可变特性。
PS：这里还要提到自己遇到的面试题：
String str = "abc"; // 输出def System.out.println(str);
String不可变特性
String
的不可变指的是
-
String内部是使用一个被final修饰char数组value存储字符串的值 -
数组
value的值在对象构造的时候就已经进行了赋值 -
String不提供方法对数组value中的值进行修改 -
String中需要对value进行修改的方法（例如replace）则是直接返回一个新的String对象
所以 String
是不可变的。
破坏 String
的不可变
String
的不可变其实主要是围绕 value
是一个值不可修改的 char
数组来实现的，但是利用 Java
的反射完全可以破坏这个特性。
关键代码如下：
String str="test";
// str对象的引用地址
printAddresses("str",str);
try {
Field field=str.getClass().getDeclaredField("value");
//
char[] newChars={'h','e','l','l','o'};
// 使private属性的值可以被访问
field.setAccessible(true);
// 替换value数组的值
field.set(str,newChars);
// 替换后的值
System.out.println("str value:"+str);
// 替换后，str对象的引用地址
printAddresses("str",str);
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
上面打印对象地址的方法是引用了 如何获取到Java对象的地址 的示例代码，内容如下：
/**
* 打印对象地址
* @param label
* @param objects
*/
public void printAddresses(String label, Object... objects) {
System.out.print(label + ":0x");
long last = 0;
Unsafe unsafe=getUnsafe();
int offset = unsafe.arrayBaseOffset(objects.getClass());
int scale = unsafe.arrayIndexScale(objects.getClass());
switch (scale) {
case 4:
// 64位JVM
long factor = 8;
final long i1 = (unsafe.getInt(objects, offset) & 0xFFFFFFFFL) * factor;
System.out.print(Long.toHexString(i1));
last = i1;
for (int i = 1; i < objects.length; i++) {
final long i2 = (unsafe.getInt(objects, offset + i * 4) & 0xFFFFFFFFL) * factor;
if (i2 > last)
System.out.print(", +" + Long.toHexString(i2 - last));
else
System.out.print(", -" + Long.toHexString(last - i2));
last = i2;
}
break;
case 8:
throw new AssertionError("Not supported");
}
System.out.println();
}
/**
* 通过反射获取Unsafe对象
* @return
*/
private static Unsafe getUnsafe() {
try {
Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
theUnsafe.setAccessible(true);
return (Unsafe) theUnsafe.get(null);
} catch (Exception e) {
throw new AssertionError(e);
}
}
运行结果
str:0x76b4136e0 str value:hello str:0x76b4136e0
从运行结果可以得知，使用反射可以对 String
对象的值进行修改，同时不会修改这个对象的对象地址。
结论
其实使用反射来破坏 String
的不可变存在取巧成分，但是实际上反射也是 Java
提供的特性，那么被人拿来使用就很难避免。
当时遇到前面提到的面试题的时候，还一直认为此题无解，但是随着自己不断学习后才发现，很多时候换个角度就能发现不同的办法。
正文到此结束
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