深入理解java final不可變性

一、java final基本概念：

1、主要用於修飾類、屬性和方法：

被final修飾的類不可以被繼承
被final修飾的方法不可以被重寫
被final修飾的變量不可以被改變，被final修飾不可變的是變量的引用，而不是引用指向的內容，引用指向的內容是可以改變的

2、final finally finalize區別：

（1）final：可以修飾類、變量、方法，修飾類表示該類不能被繼承、修飾方法表示該方法不能被重寫、修飾變量表
示該變量是一個常量不能被重新賦值。
（2）finally：一般作用在try-catch代碼塊中，在處理異常的時候，通常我們將一定要執行的代碼方法finally代碼塊
中，表示不管是否出現異常，該代碼塊都會執行，一般用來存放一些關閉資源的代碼。
（3）finalize：是一個方法，屬於Object類的一個方法，而Object類是所有類的父類，該方法一般由垃圾回收器來調
用，當我們調用System.gc() 方法的時候，由垃圾回收器調用finalize()，回收垃圾，一個對象是否可回收的

二、final 不可變：

 1、JAVA String類 為什麼是final 不可變的？

（1）為瞭線程安全：

（2）為瞭實現字符串池：

字符串池： java中的字符串池是存儲在Java堆內存中的字符串池；
簡單來說，字符串池就是相當於一個公用相冊，需要的時候從公用相冊裡面去查找，如果有就直接使用，如果沒有就添加一張進去，這樣自己和其他人就可以使用瞭

（3）為瞭實現String可以創建HashCode不可變性：

先看下string類的源碼，被final修飾，final修飾的char[]代表瞭被存儲的數據不可更改性，源碼如下：

a. String為什麼要被final修飾：

主要是為瞭安全性和效率；

b. final修飾的String：

代表瞭String的不可繼承性，final修飾的char[]代表瞭被存儲的數據不可更改性。但是：雖然final代表瞭不可變，但僅僅是引用地址不可變，並不代表瞭數組本身不會變

c. final修改例子分析：

在例1中，我們用final修飾瞭一個集合list，並對集合進行add()操作，執行成功。
在例2中，我們對集合進行變更，執行失敗;

d. 原因分析：

final修飾的集合‘list’是一個引用，而這個引用指向瞭‘list’，在往集合裡添加數據的時候，並沒有影響到‘stringList’引用地址。而當我們 list = new ArrayList<>(); 為什麼就不可以瞭呢？ 因為這就相當於修改引用地址，是不可以的。final的意思是地址不能改，但是地址指向的內容當然可以改
數組是私有方法，所以起作用的還有private，正是因為兩者保證瞭String的不可變性。

e. 隻有當字符串是不可變的，字符串池才有可能實現:

一個緩存區，如果字符串可變，如果在其它地方也有引用，指向的引用發生瞭變更，會發生混亂;
字符串池的實現可以在運行時節約很多heap空間，因為不同的字符串變量都指向池中的同一個字符串。但如果字符串是可變的，那麼String interning將不能實現，因為這樣的話，如果變量改變瞭它的值，那麼其它指向這個值的變量的值也會一起改變

f. hashcode不可變性

因為字符串是不可變的，所以在它創建的時候HashCode就被緩存瞭，不需要重新計算。這就使得字符串很適合作為Map中的鍵，字符串的處理速度要快過其它的鍵對象。這就是HashMap中的鍵往往都使用字符串

得出來的HashCode是一樣的，但是為什麼得出來的地址不一樣
因為直接定義的String m = “a”; 是儲存在常量存儲區中的字符串常量池中；而new String(“a”)是存儲在堆中，所以地址不一樣

2、String的不可變性：

（1）為什麼需要保證String不可變

因為隻有當字符串是不可變的，字符串池才有可能實現。字符串池的實現可以在運行時節約很多heap空間，因為不同的字符串變量都指向池中的同一個字符串。但如果字符串是可變的，那麼String interning將不能實現，因為這樣的話，如果變量改變瞭它的值，那麼其它指向這個值的變量的值也會一起改變。

（2）如果字符串是可變的，那麼會引起很嚴重的安全問題

比如，數據庫的用戶名、密碼都是以字符串的形式傳入來獲得數據庫的連接，或者在socket編程中，主機名和端口都是以字符串的形式傳入。因為字符串是不可變的，所以它的值是不可改變的，否則黑客們可以鉆到空子，改變字符串指向的對象的值，造成安全漏洞。

（3）因為字符串是不可變的，所以是多線程安全的

同一個字符串實例可以被多個線程共享，這樣便不用因為線程安全問題而使用同步，字符串自己便是線程安全的。

（4）因為字符串是不可變的，所以在它創建的時候HashCode就被緩存瞭，不需要重新計算。

這就使得字符串很適合作為Map中的鍵，字符串的處理速度要快過其它的鍵對象，這就是HashMap中的鍵往往都使用字符串

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