最流行的Java面試題之一就是：什么是不可變對象(immutable

object),不可變對象有什么好處，在什么情況下應該用，或者更具體一些，Java的String類為什么要設成immutable類型？

不可變對象，顧名思義就是創建后不可以改變的對象，典型的例子就是Java中的String類，

String s = "ABC";

s.toLowerCase();

.toLowerCase()并沒有改變“ABC”的值，而是創建了一個新的String類”abc”,然后將新的實例的指向變量s。

相對于可變對象，不可變對象有很多優勢。

1)不可變對象可以提高String

Pool的效率和安全性。如果你知道一個對象是不可變的，那么需要拷貝這個對象的內容時，就不用復制它的本身而只是復制它的地址，復制地址(通常一個指針的大小)需要很小的內存效率也很高。對于同時引用這個“ABC”的其他變量也不會造成影響。

2)不可變對象對于多線程是安全的，因為在多線程同時進行的情況下，一個可變對象的值很可能被其他進程改變，這樣會造成不可預期的結果，而使用不可變對象就可以避免這種情況。

當然也有其他方面原因，但是最Java把String設成immutable最大的原因應該就是效率和安全的。

String和StringBuffer都是final類，他們生成的對象在堆中都是不可變的，在他們內部都是靠屬性char數組實現的，

那為什么StringBuffer可以在對象中追加字符串呢？呵呵，因為String中的char數組是finall的，也就是常量，是不可改變

的，而StringBuffer繼承自抽象類AbstractStringBuilder，他的內部實現靠他的父類完

成，AbstractStringBuilder內的char數組是變量，可以用append追加

StringBuffer和StringBuilder都實現了AbstractStringBuilder抽象類，此抽象類實現Appendable接口因此可追加

(在JDK 6.0 API中StringBuilder和Stringbuff寫著都繼承自Object

而且在他的API中找不到AbstractStringBuilder類)

首先，必須強調一點：String

Pool不是在堆區，也不是在棧區，而是存在于方法區(Method Area)

解析：

String

Pool是常量池(Constant?Pool)中的一塊。

我們知道，常量就是不可以再改變的值，給它建一個池子很明顯是為了加快程序運行的速度；在一個程序中，常量和變量是相對存在的；變量因為可變性所以一般存在于棧中，而常量去作為一個特殊群體被存在在常量池中。

常量池(constant

pool)指的是在編譯期被確定，并被保存在已編譯的.class文件中的一些數據。--- (很明顯在方法區)

它包括了關于類、方法、接口等中的常量，也包括字符串常量(這個就是Sring

Pool啦)。

在編譯好的class文件中,有個區域稱為Constant

Pool,它是一個由數組組成的表，類型為cp_info

constant_pool[],用來存儲程序中使用的各種常量,包括Class/String/Integer等各種基本Java數據類型。

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上面這些，簡單理解：一個Class類，它里面有常量的存在，比如

int a=10;String

b="123450"；它們在JVM看來就是常量(當然在方法中可能被修改啦)，在Class被加載時，JVM特意都把它放在一個數組中維護起來，并且把該數組放在方法區中，起名叫常量池。

常量池存在于方法區，它包含各種類型的常量(8個基本數據類型，包裝類型等)

我們把常量池中的String

Pool中的常量作為對象來看待 --- 因為String就是對象，String類型的常量自然也是對象啦！

比如：

String str1

= new String("Hello");

它創建了2個對象，一個是堆中的String對象，一個是String

Pool中的String對象。

要理解Java中String的運作方式，必須明確一點：String是一個非可變類(immutable)。什么是非可變類呢？簡單說來，非可變類的實例是不能被修改的，每個實例中包含的信息都必須在該實例創建的時候就提供出來，并且在對象的整個生存周期內固定不變。Java為什么要把String設計為非可變類呢？你可以問問

james Gosling

：)。但是非可變類確實有著自身的優勢，如狀態單一，對象簡單，便于維護。其次，該類對象對象本質上是線程安全的，不要求同步。此外用戶可以共享非可變對象，甚至可以共享它們的內部信息。(詳見

《Effective java》item

13)。String類在java中被大量運用，甚至在class文件中都有其身影，因此將其設計為簡單輕便的非可變類是比較合適的。

一、創建。

好了，知道String是非可變類以后，我們可以進一步了解String的構造方式了。創建一個Stirng對象，主要就有以下兩種方式：

java 代碼

String?str1?=newString("abc");

Stirng?str2?="abc";

雖然兩個語句都是返回一個String對象的引用，但是jvm對兩者的處理方式是不一樣的。對于第一種，jvm會馬上在heap中創建一個String對象，然后將該對象的引用返回給用戶。對于第二種，jvm首先會在內部維護的String

Pool中通過String的 equals

方法查找是對象池中是否存放有該String對象，如果有，則返回已有的String對象給用戶，而不會在heap中重新創建一個新的String對象；如果對象池中沒有該String對象，jvm則在heap中創建新的String對象，將其引用返回給用戶，同時將該引用添加至String

Pool中。注意：使用第一種方法創建對象時，jvm是不會主動把該對象放到String

Pool

里面的，除非程序調用

String的intern方法。看下面的例子：

java 代碼

String?str1?=newString("abc");//jvm?在堆上創建一個String對象

//jvm?在strings?pool中找不到值為“abc”的字符串，因此

//在堆上創建一個String對象，并將該對象的引用加入至strings?pool中

//此時堆上有兩個String對象

Stirng?str2?="abc";

if(str1?==?str2){

System.out.println("str1?==?str2");

}else{

System.out.println("str1?!=?str2");

}

//打印結果是?str1?!=?str2,因為它們是堆上兩個不同的對象

String?str3?="abc";

//此時，jvm發現String

Pool中已有“abc”對象了，因為“abc”equals?“abc”

//因此直接返回str2指向的對象給str3，也就是說str2和str3是指向同一個對象的引用

if(str2?==?str3){

System.out.println("str2?==?str3");

}else{

System.out.println("str2?!=?str3");

}

//打印結果為?str2?==?str3

再看下面的例子：

java 代碼

String?str1?=newString("abc");//jvm?在堆上創建一個String對象

str1?=?str1.intern();

//程序顯式將str1放到String Pool中，intern運行過程是這樣的：首先查看String

Pool

//有沒“abc”對象的引用，沒有，則在堆中新建一個對象，然后將新對象的引用加入至

//String

Pool中。執行完該語句后，str1原來指向的String對象已經成為垃圾對象了，隨時會

//被GC收集。

//此時，jvm發現String

Pool中已有“abc”對象了，因為“abc”equals?“abc”

//因此直接返回str1指向的對象給str2，也就是說str2和str1引用著同一個對象，

//此時，堆上的有效對象只有一個。

Stirng?str2?="abc";

if(str1?==?str2){

System.out.println("str1?==?str2");

}else{

System.out.println("str1?!=?str2");

}

//打印結果是?str1?==?str2

為什么jvm可以這樣處理String對象呢？就是因為String的非可變性。既然所引用的對象一旦創建就永不更改，那么多個引用共用一個對象時互不影響。

二、串接(Concatenation)。

java程序員應該都知道濫用String的串接操作符是會影響程序的性能的。性能問題從何而來呢？歸根結底就是String類的非可變性。既然String對象都是非可變的，也就是對象一旦創建了就不能夠改變其內在狀態了，但是串接操作明顯是要增長字符串的，也就是要改變String的內部狀態，兩者出現了矛盾。怎么辦呢？要維護String的非可變性，只好在串接完成后新建一個String

對象來表示新產生的字符串了。也就是說，每一次執行串接操作都會導致新對象的產生，如果串接操作執行很頻繁，就會導致大量對象的創建，性能問題也就隨之而來了。

為了解決這個問題，jdk為String類提供了一個可變的配套類，StringBuffer。使用StringBuffer對象，由于該類是可變的，串接時僅僅時改變了內部數據結構，而不會創建新的對象，因此性能上有很大的提高。針對單線程，jdk

5.0還提供了StringBuilder類，在單線程環境下，由于不用考慮同步問題，使用該類使性能得到進一步的提高。

三、String的長度

我們可以使用串接操作符得到一個長度更長的字符串，那么，String對象最多能容納多少字符呢？查看String的源代碼我們可以得知類String中是使用域

count 來記錄對象字符的數量，而count?的類型為 int，因此，我們可以推測最長的長度為

2^32，也就是4G。

不過，我們在編寫源代碼的時候，如果使用 Sting str =

"aaaa";的形式定義一個字符串，那么雙引號里面的ASCII字符最多只能有 65534 個。為什么呢？因為在class文件的規范中，

CONSTANT_Utf8_info表中使用一個16位的無符號整數來記錄字符串的長度的，最多能表示 65536個字節，而java

class 文件是使用一種變體UTF-8格式來存放字符的，null值使用兩個字節來表示，因此只剩下 65536－ 2 ＝

65534個字節。也正是變體UTF-8的原因，如果字符串中含有中文等非ASCII字符，那么雙引號中字符的數量會更少(一個中文字符占用三個字節)。如果超出這個數量，在編譯的時候編譯器會報錯。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java string改变的影响_为什么Java的string类要设成immutable(不可变的)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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