為什麼 Java 字串是不可變的？

字串是不可變的：深入探究其意義

在程式領域，String 物件的不可變性是一個基本概念。儘管其表面上很簡單，但掌握此特徵的複雜含義至關重要。

探索字串功能

考慮以下程式碼片段：

String a = "a";
System.out.println("a 1-->" + a);
a = "ty";
System.out.println("a 2-->" + a);

執行此程式碼後，人們可能會驚訝地發現變數「a ”的值從“a”更改為“蒂。

不變性難題

字串物件確實是不可變的。這意味著它們的內容一旦創建就無法修改。然而，可變的是指向String物件的引用變數。在上面的範例中，引用變數“a”指向包含“a”的 String 物件。當我們接著將「ty」指派給「a」時，我們並沒有修改原始的 String 物件；而是修改了原始 String 物件。相反，我們建立一個新的 String 物件並重新指派 'a' 以指向新物件。

記憶體管理和字串文字

字串的不變性在記憶體管理中起著至關重要的作用。考慮以下程式碼：

String s1 = "java";
s1.concat(" rules");
System.out.println("s1 refers to " + s1); 

呼叫「concat」方法時，此程式碼不會建立新的 String 物件。相反，創建了一個新的 String 對象，但沒有任何內容引用它，導致它丟失且無法使用。這就是為什麼引用變數's1'仍然指向原始字串“java”。

字串常數池

為了優化記憶體使用，Java 使用了「字串常數池。」這個特殊的記憶體區域儲存字串文字。當編譯器遇到字串文字時，它會搜尋池。如果找到現有的匹配項，則參考將定向到該字串，並且不會建立新物件。這種機制最大限度地減少了冗餘並提高了記憶體效率。

不變性的意義

在字串常數池的上下文中，不變性變得至關重要。由於多個引用可以指向同一個 String，因此 String 物件必須保持不變。如果允許可變字串，對一個引用進行的修改可能會無意中影響其他引用，從而導致不可預測的錯誤行為。

強制不變性

為了保護String對象，String類別被宣告為final。這可以防止任何可能損害 String 方法的預期行為的潛在重寫。

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