java final不可变性 深入理解java final不可变性

一、java final基本概念：

1、主要用于修饰类、属性和方法：

被final修饰的类不可以被继承
被final修饰的方法不可以被重写
被final修饰的变量不可以被改变，被final修饰不可变的是变量的引用，而不是引用指向的内容，引用指向的内容是可以改变的

2、final finally finalize区别：

（1）final：可以修饰类、变量、方法，修饰类表示该类不能被继承、修饰方法表示该方法不能被重写、修饰变量表
示该变量是一个常量不能被重新赋值。
（2）finally：一般作用在try-catch代码块中，在处理异常的时候，通常我们将一定要执行的代码方法finally代码块
中，表示不管是否出现异常，该代码块都会执行，一般用来存放一些关闭资源的代码。
（3）finalize：是一个方法，属于Object类的一个方法，而Object类是所有类的父类，该方法一般由垃圾回收器来调
用，当我们调用System.gc() 方法的时候，由垃圾回收器调用finalize()，回收垃圾，一个对象是否可回收的

二、final 不可变：

 1、JAVA String类 为什么是final 不可变的？

（1）为了线程安全：

（2）为了实现字符串池：

字符串池： java中的字符串池是存储在Java堆内存中的字符串池；
简单来说，字符串池就是相当于一个公用相册，需要的时候从公用相册里面去查找，如果有就直接使用，如果没有就添加一张进去，这样自己和其他人就可以使用了

（3）为了实现String可以创建HashCode不可变性：

先看下string类的源码，被final修饰，final修饰的char[]代表了被存储的数据不可更改性，源码如下：

a. String为什么要被final修饰：

主要是为了安全性和效率；

b. final修饰的String：

代表了String的不可继承性，final修饰的char[]代表了被存储的数据不可更改性。但是：虽然final代表了不可变，但仅仅是引用地址不可变，并不代表了数组本身不会变

c. final修改例子分析：

在例1中，我们用final修饰了一个集合list，并对集合进行add()操作，执行成功。
在例2中，我们对集合进行变更，执行失败;

d. 原因分析：

final修饰的集合‘list'是一个引用，而这个引用指向了‘list'，在往集合里添加数据的时候，并没有影响到‘stringList'引用地址。而当我们 list = new ArrayList<>(); 为什么就不可以了呢？ 因为这就相当于修改引用地址，是不可以的。final的意思是地址不能改，但是地址指向的内容当然可以改
数组是私有方法，所以起作用的还有private，正是因为两者保证了String的不可变性。

e. 只有当字符串是不可变的，字符串池才有可能实现:

一个缓存区，如果字符串可变，如果在其它地方也有引用，指向的引用发生了变更，会发生混乱;
字符串池的实现可以在运行时节约很多heap空间，因为不同的字符串变量都指向池中的同一个字符串。但如果字符串是可变的，那么String interning将不能实现，因为这样的话，如果变量改变了它的值，那么其它指向这个值的变量的值也会一起改变

f. hashcode不可变性

因为字符串是不可变的，所以在它创建的时候HashCode就被缓存了，不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键，字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串

得出来的HashCode是一样的，但是为什么得出来的地址不一样
因为直接定义的String m = “a”; 是储存在常量存储区中的字符串常量池中；而new String(“a”)是存储在堆中，所以地址不一样

2、String的不可变性：

（1）为什么需要保证String不可变

因为只有当字符串是不可变的，字符串池才有可能实现。字符串池的实现可以在运行时节约很多heap空间，因为不同的字符串变量都指向池中的同一个字符串。但如果字符串是可变的，那么String interning将不能实现，因为这样的话，如果变量改变了它的值，那么其它指向这个值的变量的值也会一起改变。

（2）如果字符串是可变的，那么会引起很严重的安全问题

比如，数据库的用户名、密码都是以字符串的形式传入来获得数据库的连接，或者在socket编程中，主机名和端口都是以字符串的形式传入。因为字符串是不可变的，所以它的值是不可改变的，否则黑客们可以钻到空子，改变字符串指向的对象的值，造成安全漏洞。

（3）因为字符串是不可变的，所以是多线程安全的

同一个字符串实例可以被多个线程共享，这样便不用因为线程安全问题而使用同步，字符串自己便是线程安全的。

（4）因为字符串是不可变的，所以在它创建的时候HashCode就被缓存了，不需要重新计算。

这就使得字符串很适合作为Map中的键，字符串的处理速度要快过其它的键对象，这就是HashMap中的键往往都使用字符串