图解String类型的不可变性及其原因

1.String的不可变性

String s=“abcd”；

上面的语句定义了一个字符串变量s，该变量指向字符串“abcd”，当初始化变量s时，会在堆中为s非配内容空间，如下图所示：



当将字符串变量，赋值给另一个字符串变量时，例如：String s2=s；

此时，s2和s是相同的字符串对象，如下图所示：



当一个字符串连接其他字符时，他就指向了新的字符串对象，例如，s=s.concat("ef“）， 如下图所示



当一个字符串在堆中被分配内容时，它就是不可变的，任何String的方法都无法改变字符串本身，但它可以返回一个新的字符串对象。

如果需要可以修改的字符串对象，可以使用StringBuffer和StringBuilder，StringBuffer是线程安全的，由于StringBuilder不需要进行同步操作，StringBuilder是比较快速的。

2.String 不可变性的原因

1）字符串池（String pool）的需求
在Java中，当初始化一个字符串变量时，如果字符串已经存在，就不会创建一个新的字符串变量，而是返回存在字符串的引用。
例如： String string1="abcd";
String string2="abcd";
这两行代码在堆中只会创建一个字符串对象。如果字符串是可变的，改变另一个字符串变量，就会使另一个字符串变量指向错误的值。
2）缓存字符串hashcode码的需要
字符串的hashcode是经常被使用的，字符串的不变性确保了hashcode的值一直是一样的，在需要hashcode时，就不需要每次都计算，这样会很高效。
3）出于安全性考虑
字符串经常作为网络连接、数据库连接等参数，不可变就可以保证连接的安全性。