String类是不可变类，一个String对象被创建以后，包含这个对象中的字符串序列是不可改变的。与其问String为什么是不可变的，还不如问String类是如何实现其对象不可变的。
什么是不可变对象？
如果一个对象它被创建后，状态不能改变，则这个对象被认为是不可变的。
String是如何实现其对象不可变？
首先需要补充一个容易混淆的知识点：当使用final修饰基本类型变量时，不能对基本类型变量重新赋值，因此基本类型变量不能被改变。但对于引用类型变量而言，它保存的仅仅是一个引用，final只保证这个引用变量所引用的地址不会改变，即一直引用同一个对象，但这个对象完全可以发生改变。例如某个指向数组的final引用，它必须从此至终指向初始化时指向的数组，但是这个数组的内容完全可以改变。
我们来看一下String类的两个主要成员变量，其中value指向的是一个字符串数组，字符串中的字符就是用这个value变量存储起来的，并且用final修饰，也就是说value一旦赋予初始值之后，value指向的地址就不能再改变了。虽然value指向的数组是可以改变的，但是String也没有提供相应的方法让我们去修改value指向的数组的元素。然而在StringBuilder中是提供了响应的方法让我们去修改value指向的数组的元素，这也是StringBuilder的字符串序列可变的原因。
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
有一些看起来String对象可变的幻觉？
String中提供了一些看似可以改变String对象的方法，但实际上它们已经是指向了一个新建的对象。
程序例子：
public static void main(String[] args) {
String str1 = "hello";
// 打印str1的内存地址
System.out.println("str1的内存地址：" + System.identityHashCode(str1));
String str2 = "world";
str1 += str2;
// str1的内存地址已经改变了
System.out.println("执行+=后str1的内存地址：" + System.identityHashCode(str1));
System.out.println("拼接之后str1的值：" + str1);
String str3 = "123";
// 创建一个新的对象来保存拼接之后的值
String str4 = str3.concat("456");
// concat操作不会改变原来str3的值
System.out.println("str3的值：" + str3);
System.out.println("str4的值：" + str4);
String str5 = "ABC";
// replace操作不会改变原来str6的值
String str6 = str5.replace("A", "B");
System.out.println("str5的值：" + str5);
System.out.println("str6的值：" + str6);
}
运行结果：
str1的内存地址：1922154895
执行+=后str1的内存地址：883049899
拼接之后str1的值：helloworld
str3的值：123
str4的值：123456
str5的值：ABC
str6的值：BBC
程序分析：
str1+=str2实际上是执行了str1=(new StringBuilder()).append(str2).toString();前后实际额外产生了一个StringBuilder与一个helloworld的字符串常量。str1执行+=前后内存的示意图如下所示：
上面使用了String类的concat与replace方法，执行这两个操作不会对原来的对象产生影响，他们会返回一个全新的对象。我们可以来看一下这两个方法的源码。
concat方法源码：
public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
if (otherLen == 0) {
return this;
}
int len = value.length;
char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
str.getChars(buf, len);
return new String(buf, true);
}
replace方法源码：
public String replace(char oldChar, char newChar) {
if (oldChar != newChar) {
int len = value.length;
int i = -1;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
while (++i < len) {
if (val[i] == oldChar) {
break;
}
}
if (i < len) {
char buf[] = new char[len];
for (int j = 0; j < i; j++) {
buf[j] = val[j];
}
while (i < len) {
char c = val[i];
buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
i++;
}
return new String(buf, true);
}
}
return this;
}
String对象真的不可变吗？
虽然value是final修饰的，只是说明value不能再重新指向其他的引用。但是value指向的数组可以改变，一般情况下我们是没有办法访问到这个value指向的数组的元素。But，反射，对，反射可以，牛逼吧。可以反射出String对象中的value属性， 进而改变通过获得的value引用改变数组的结构。show you the code！
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str = "Hello World";
System.out.println("修改前的str:" + str);
System.out.println("修改前的str的内存地址" + System.identityHashCode(str));
// 获取String类中的value字段
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
// 改变value属性的访问权限
valueField.setAccessible(true);
// 获取str对象上value属性的值
char[] value = (char[]) valueField.get(str);
// 改变value所引用的数组中的字符
value[3] = '?';
System.out.println("修改后的str:" + str);
System.out.println("修改前的str的内存地址" + System.identityHashCode(str));
}
运行结果：
修改前的str:Hello World
修改前的str的内存地址1922154895
修改后的str:Hel?o World
修改前的str的内存地址1922154895
可以看到str的字符串序列已经被改变了，但是str的内存地址还是没有改变。有疑问？在下方留言哦。