二哥，你能告诉我为什么String是不可变类（不可变对象）吗？我想研究它，想知道为什么它是不可变的。这种强烈的愿望，就像是想要研究浩瀚的星空一样。但无奈，自己的本事有限，总觉得雾中看花终是别离。二哥，你的文章总是充满趣味。我觉得你解释的很清楚，我也能看懂。可以接着写吗？https://github.com/itwanger/toBeBetterJavaer01，什么是不可变类的对象如果通过构造函数创建后其状态不能改变，则该类的对象是不可变类。其所有成员变量的赋值只在构造函数中完成，不提供任何setter方法供外部类修改。还记得《神雕侠侣》里的小龙女古墓吗？随着那一声巨响，唯一的通道被无情的关闭。密道别当真，我说这些只是为了打开你的想象力，让你对不可变类有一个更直观的印象。自从多线程问世以来，生产力被无限放大，所有程序员都爱不释手，因为强大的硬件能力得到了充分发挥。但与此同时，所有的程序员都害怕它，因为一不小心，多线程就会把对象的状态弄乱。为了保护状态的原子性、可见性和有序性，我们程序员可以说是拼尽全力了。其中，synchronized（同步）关键字是最简单最入门的解决方案。如果类是不可变的，那么对象的状态也是不可变的。这样，每次修改对象的状态，都会产生一个新的对象供不同的线程使用，我们的程序员再也不用担心并发问题了。02.常见的不可变类说到不可变类，几乎所有程序员首先想到的都是String类。那么为什么String类要设计成不可变的呢？1）常量池的必要性字符串常量池是Java堆内存中的一个特殊的存储区域。创建String对象时，如果常量池中不存在该字符串，则创建一个；如果已经存在，则不会再次创建，而是直接引用已存在的对象。这样做可以减少JVM的内存开销，提高效率。2）需要hashCode因为字符串是不可变的，它的hashCode在创建的时候就被缓存了，所以很适合作为hash值（比如作为HashMap的key），多次调用只返回相同的值提高效率。3）线程安全前面说过，如果对象的状态是可变的，在多线程环境下很容易造成不可预知的结果。但是，String是不可变的，可以在不同步的情况下在多个线程之间共享。因此，当我们调用String类的任何方法（如trim()、substring()、toLowerCase()）时，总会返回一个新的对象，而不会影响之前的值。Stringcmower="沉默王二，一个有趣的程序员";cmower.substring(0,4);System.out.println(cmower);//沉默王二，一个有趣的程序员虽然调用了substring()方法拦截了cmower，但是cmower的值并没有改变。除了String类之外，Integer、Long等包装类也是不可变类。03.动手做不可变类理解一个不可变类可能很容易，但是创建一个自定义的不可变类可能有点困难。但是知难而进，是我们作为一个优秀的程序员不可或缺的品质。正因为不容易，我们才能真正掌握它。接下来，请和我一起定义一个不可变类。一个不可变的必须满足以下四个条件：1）保证类是final的，不允许被其他类继承。2）确保所有成员变量（字段）都是final的，这样它们只能在构造函数中用值初始化，而不能在后续修改。3)不要提供任何setter方法。4）如果要修改类的状态，必须返回一个新的对象。根据以上条件，我们来定义一个简单的不可变类Writer。publicfinalclassWriter{privatefinalStringname;privatefinalintage;publicWriter(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;}publicintgetAge(){returnage;}publicStringgetName(){returnname;}}Writer类是final的，名字和年龄就可以了也是最终的并且没有setter方法。OK，据说这位作者分享了很多博客，广受读者喜爱，所以某出版社找他写了一本书（Book）。Book类的定义如下：;}@OverridepublicStringtoString(){return"Book{"+"name='"+name+'\''+",price="+price+'}';}}2个字段，分别是name和price，getter和setter，重写的toString()方法。然后，将可变对象字段book附加到Writer类。publicfinalclassWriter{privatefinalStringname;privatefinalintage;privatefinalBookbook;publicWriter(Stringname,intage,Bookbook){this.name=name;this.age=age;this.book=book;}publicintgetAge(){returnage;}publicStringgetName(){returnname;}publicBookgetBook(){returnbook;}}并在构造方法中添加Book参数和Bookgetter方法。完成以上工作后，我们再新建一个测试类，看看Writer类的状态是否真的不可变。publicclassWriterDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){Bookbook=newBook();book.setName("Web全栈开发进阶之路");book.setPrice(79);Writerwriter=newWriter("沉默之王2",18,book);System.out.println("定价："+writer.getBook());writer.getBook().setPrice(59);System.out.println("促销价："+writer.getBook());}}程序输出如下：定价：Book{name='Web全栈开发进阶之路',price=79}促销价：Book{name='Web全栈开发进阶之路',price=59}糟糕，Writer类的不变性被打破，价格发生变化。为了解决这个问题，我们需要在不可变类的定义规则中增加一个内容：如果一个不可变类包含可变类的对象，那么我们需要保证返回的是可变对象的副本。也就是说，Writer类中的getBook()方法应该修改为：publicBookgetBook(){Bookclone=newBook();clone.setPrice(this.book.getPrice());clone.setName(this.book.getName());returnclone;}在这种情况下，构造函数初始化的Book对象将不会被修改。此时，运行WriterDemo，你会发现价格不再变化。定价：Book{name='Web全栈开发进阶之路',price=79}促销价：Book{name='Web全栈开发进阶之路',price=79}04.不可变类总结很多优点，就像之前提到的String类，尤其是在多线程环境下，是非常安全的。虽然每次修改都会创建一个新的对象，增加内存消耗，但是这个缺点和它的优点相比显然是微不足道的——无非是捡了西瓜丢了芝麻。
