如果觉得写的还可以请关注微信公众号：程序猿的日常分享，定期更新分享。

final的作用

1、final可以修饰类，方法和变量。
2、final修饰的类，不能被继承，即它不能拥有自己的子类。
3、final修饰的方法，不能被重写。
4、final修饰的变量，无论是类属性、对象属性、形参还是局部变量，都需要进行初始化操作。　

不变性

如果对象在被创建之后，其状态就不能修改了，那么它就具备“不变性”。
举个简单例子：

public class User {
    //使用final修饰变量
    final int age = 20;

    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        //Cannot assign a value to final variable 'age'
        user.age = 3;
    }
}

在我们尝试修改User对象里边的age时，则会编译不通过，所以像这样的 User 对象就具备不变性，也就意味着它的状态是不能改变的。

final在修饰对象时，仅仅是引用地址不可变，对象本身的内容还是可以变化的，也就是说加了final并不代表就一定不可变。
再看一个例子：

public class TestFinal {

    static final int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};

    static int[] arr2 = {2,3,4,5,6};

    public static void main(String[] args) {
        //Cannot assign a value to final variable 'arr'
        //TestFinal.arr = arr2;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = arr[i] * 10;
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

打印结果：

10
20
30
40
50

首先看注释部分，我们想把arr的引用指向arr2，但是由于arr是final的，所以编译不通过。继续往下看，在for循环中我们对arr数组中每个元素做了乘10的操作，并赋值给对应的数组元素，再打印该元素，从结果中看到数组的内容从1，2，3，4，5变成了10，20，30，40，50。从这个例子看出final修饰的arr数组它的引用地址是不可变的，但是内容是可变的。

String类的不变性

在 Java 中，字符串是一个常量，我们一旦创建了一个 String 对象，就无法改变它的值，除了反射外，它的内容也就不可能发生变化。

String name = "wang";
name = "peng";

看上去好像是改变了字符串的值，但其背后实际上是新建了一个新的字符串“peng”，并且把 name 的引用指向这个新创建出来的字符串“peng”，原来的字符串对象“wang”保持不变。同样String的一些方法，比如subString(),replace()等也是同样的原理，他们都会去创建一个新的字符串对象。
通过查看String源码：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

首先，可以看到这里面有个非常重要的属性，即 private final 的 char 数组，数组名字叫 value。它存储着字符串的每一位字符，同时 value 数组是被 final 修饰的，也就是说，这个 value 一旦被赋值，引用就不能修改了；并且在 String 的源码中可以发现，除了构造函数之外，并没有任何其他方法会修改 value 数组里面的内容，而且 value 的权限是 private，外部的类也访问不到，所以最终使得 value 是不可变的。

同样因为String类也是被final修饰的，那么其他类也无法通过继承的方式去修改value的值来破坏String类的不变性。这就是 String 具备不变性的原因。

String不可变的好处

字符串常量池

String 不可变的第一个好处是可以使用字符串常量池。在 Java 中有字符串常量池的概念，比如两个字符串变量的内容一样，那么就会指向同一个对象，而不需创建第二个同样内容的新对象，例如：

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";

s1和s2的引用都是指向常量池中的"abc"，这样做的好处就是可以节省大量的内存空间。上边代码中再加一行s1 = "ABC"

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
s1 = "ABC";

如果String是可变的话，那么s2理应同样变成ABC，这就和我们预期不符了，同样也就没办法实现字符串常量池的功能了，因为对象内容可能会不停变化，没办法再实现复用了。所以实际上，由于 String 具备不可变的性质，即使加上s1="ABC"，那么s2依旧是"abc"。不变性使得不同的字符串之间不会相互影响，符合我们预期。

用作 HashMap 的 key

String 不可变的第二个好处就是它可以很方便地用作 HashMap （或者 HashSet） 的 key。通常建议把不可变对象作为 HashMap的 key，比如 String 就很合适作为 HashMap 的 key。

对于 key 来说，最重要的要求就是它是不可变的，这样我们才能利用它去检索存储在 HashMap 里面的 value。由于 HashMap 的工作原理是 Hash，也就是散列，所以需要对象始终拥有相同的 Hash 值才能正常运行。如果 String 是可变的，这会带来很大的风险，因为一旦 String 对象里面的内容变了，那么 Hash 码自然就应该跟着变了，若再用这个 key 去查找的话，就找不回之前那个 value 了。

缓存 HashCode

String 不可变的第三个好处就是缓存 HashCode。
在 Java 中经常会用到字符串的 HashCode，在 String 类中有一个 hash 属性，代码如下：

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

这是一个成员变量，保存的是 String 对象的 HashCode。因为 String 是不可变的，所以对象一旦被创建之后，HashCode 的值也就不可能变化了，我们就可以把 HashCode 缓存起来。这样的话，以后每次想要用到 HashCode 的时候，不需要重新计算，直接返回缓存过的 hash 的值就可以了，因为它不会变，这样可以提高效率，所以这就使得字符串非常适合用作 HashMap 的 key。

而对于其他的不具备不变性的普通类的对象而言，如果想要去获取它的 HashCode ，就必须每次都重新算一遍，相比之下，效率就低了。

线程安全

String 不可变的第四个好处就是线程安全，因为具备不变性的对象一定是线程安全的，我们不需要对其采取任何额外的措施，就可以天然保证线程安全。

由于 String 是不可变的，所以它就可以非常安全地被多个线程所共享，这对于多线程编程而言非常重要，避免了很多不必要的同步操作。