反射消除String类对象的不可变特性

反射消除String类对象的不可变特性#

　　String属于不可变类，在JAVA中字符串一旦声明就不可改变，如果尝试修改字符串的内容，将会重新实例化一个新的字符串对象，这也是为了安全性和效率。
　　由于字符串在程序之中被大量使用，所以JAVA引入了一个字符串常量池，所有被声明的字符串都会保存在字符串常量池中，如果下次使用到同样的字符串，就会从常量池中获取。由于字符串可以用来表示很多重要的信息，例如用户名，密码，URL地址等，如果被引用的字符串可以随意修改，那么这些信息也会变得非常不安全。但是，反射让这一切发生了变化，字符串并不是一种基本数据类型，他的底层实际上是字符数组，虽然数组被定义为了final，但final关键字只在编译期有效果，运行期间就没有效果了，这个和泛型是一样的。那么，只要我们能够获取到这个字符数组，那么就可以修改字符串的内容了！String类提供有一个toCharArray()方法，但是这个方法实际上是复制这个字符串的字符数组：
　　官方源代码：

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;
}

　　这样一来，想要获取到这个字符数组，首先想到的就是反射了。反射同样可以解除封装，所以private也不会造成什么威胁！

public static void main(String[] args) throws Exception{
    String str = "hello" ;    //实例化一个String类对象
    String s = str ;    //用于后面的比较测试
    //打印字符串和hashCode编码
    System.out.println(str + "::" + str.hashCode());//hello::99162322
    Class<?> cls = String.class;
    Field value = cls.getDeclaredField("value");
    value.setAccessible(true);
    char[] arr = (char[]) value.get(str);    //反射取得str对象的字符数组
    arr[0] = 's' ;   //修改字符数组的内容
    System.out.println(str + "::" + str.hashCode());//sello::99162322
    System.out.println(s == str); //比较两次是否相同
}

　　这样一来，就可以修改字符串的引用内容了。同样，使用Field中的set方法也可以设置一个新的字符数组。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    String str = "hello"; // 实例化一个String类对象
    char c[] = new char[]{'a','a','a','a','a','a','a','a'};
    String s = str; 
    System.out.println(str + "::" + str.hashCode());
    Class<?> cls = String.class;
    Field value = cls.getDeclaredField("value");
    value.setAccessible(true);
    value.set(str, c);
    System.out.println(str + "::" + str.hashCode());
    System.out.println(s == str);
}