這是一個老生常談的話題(This is an old yet still popular question). 在Java中將String設計成不可變的是綜合考慮到各種因素的結果,想要理解這個問題,需要綜合記憶體,同步,資料結構以及安全等方面的考慮. 在下文中,我將為各種原因做一個小結。

1. 字串常量池的需要

字串常量池(String pool, String intern pool, String保留池) 是Java堆記憶體中一個特殊的儲存區域, 當建立一個String物件時,假如此字串值已經存在於常量池中,則不會建立一個新的物件,而是引用已經存在的物件。

如下面的程式碼所示,將會在堆記憶體中只建立一個實際String物件.

1. String s1 = "abcd";  
2. String s2 = "abcd";  

假若字串物件允許改變,那麼將會導致各種邏輯錯誤,比如改變一個物件會影響到另一個獨立物件. 嚴格來說，這種常量池的思想,是一種優化手段.

請思考: 假若程式碼如下所示，s1和s2還會指向同一個實際的String物件嗎?

1. String s1= "ab" + "cd";  
2. String s2= "abc" + "d";  

2. 允許String物件快取HashCode
Java中String物件的雜湊碼被頻繁地使用, 比如在hashMap 等容器中。

字串不變性保證了hash碼的唯一性,因此可以放心地進行快取.這也是一種效能優化手段,意味著不必每次都去計算新的雜湊碼. 在String類的定義中有如下程式碼:

1. privateint hash;//用來快取HashCode

假如有如下的程式碼:

1. boolean connect(string s){  
2.     if (!isSecure(s)) {   
3. thrownew SecurityException();   
4. }  
5.     // 如果在其他地方可以修改String,那麼此處就會引起各種預料不到的問題/錯誤 
6.     causeProblem(s);  
7. }