final修饰变量 与 不可变对象

一、 final修饰变量

1. final修改基本数据类型，则基本数据类型的值不能修改
2. final修改引用类型变量，则该引用不能修改，但是该变量可以修改。

public class Test4 {

    public static void main(String[] args) {

        final int a = 10;
//      a = 20; 编译错误

        final Test t = new Test("d",5);
//      t44 = new Test(); 编译错误

        System.out.println("修改前name:"+t.getName());

        //可以修改对象的内部成员的值
        t.setName("c");
        System.out.println("修改后name:"+t.getName());
    }
}

public class Test {

    private String name;
    private int age;

    public Test() {
    }

    public Test(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

}

修改前name:d
修改后name:c

二、不可变对象

我们经常听到这样一句话“String 对象不可以修改”，这到底是什么意思呢？
先来看下不可变对象的定义：

 不可变对象是指一个对象的状态在对象被创建之后就不再变化。不可变对象对于缓存是非常好的选择，因为你不需要担心它的值会被更改。

创建一个不可变类：

1. 将类声明为final，所以它不能被继承；
2. 将所有的成员声明为私有的，这样就不允许直接访问这些成员；
3. 对变量不要提供setter方法；
4. 将所有可变的成员声明为final，这样只能对它们赋值一次；
5. 通过构造器初始化所有成员，进行深拷贝（deep copy）；
6. 在getter方法中，不要直接返回对象本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝；

如果构造器传入的对象直接赋值给成员变量，还是可以通过对传入对象的修改进而导致改变内部变量的值。例如：

public final class ImmutableDemo {  
    private final int[] myArray;  
    public ImmutableDemo(int[] array) {  
        this.myArray = array; // wrong  
    }  
}

这种方式不能保证不可变性，myArray和array指向同一块内存地址，用户可以在ImmutableDemo之外通过修改array对象的值来改变myArray内部的值。
为了保证内部的值不被修改，可以采用深度copy来创建一个新内存保存传入的值。正确做法：

public final class MyImmutableDemo {  
    private final int[] myArray;  
    public MyImmutableDemo(int[] array) {  
        this.myArray = array.clone();   
    }   
}

三、String对象的不可性

看下String部分源代码

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence
{
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
    /** The offset is the first index of the storage that is used. */
    private final int offset;
    /** The count is the number of characters in the String. */
    private final int count;
    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
    ....
    public String(char value[]) {
         this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); // deep copy操作
     }
    ...
     public char[] toCharArray() {
     // Cannot use Arrays.copyOf because of class initialization order issues
        char result[] = new char[value.length];
        System.arraycopy(value, 0, result, 0, value.length);
        return result;
    }
    ...
}

如上代码所示，可以观察到以下设计细节:

1. String类被final修饰，不可继承
2. string内部所有成员都设置为私有变量
3. 不存在value的setter
4. 并将value和offset设置为final。
5. 当传入可变数组value[]时，进行copy而不是直接将value[]复制给内部变量.
6. 获取value时不是直接返回对象引用，而是返回对象的copy.

7. 这都符合上面总结的不变类型的特性，也保证了String类型是不可变的类。

   四、String对象是否正的不可变

   其实可以通过反射机制，改变其值。

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String s="0123456789";
        System.out.println("改变前:s=" + s);
        Field f = s.getClass().getDeclaredField("value");
        f.setAccessible(true);
        f.set(s, new char[]{'a', 'b', 'c'});
        System.out.println("改变后:s=" + s);
    }
}

参考文章：
http://www.cnblogs.com/jaylon/p/5721571.html
http://www.cnblogs.com/wcyBlog/p/4073725.html
http://blog.csdn.net/z69183787/article/details/44085031