不可变到底是什么意思——也就是说,对象可变或不可变的结果是什么?特别是,为什么Java的字符串是不可变的?

我的理解是StringBuilder类型类似于String的可变等价。什么时候我会使用StringBuilder而不是字符串,反之亦然?


当前回答

我真的很喜欢SCJP Sun认证程序员Java 5学习指南的解释。

为了提高Java的内存效率,JVM留出了一个特殊的内存区域,称为“字符串常量池”。当编译器遇到String字面值时,它会检查池,看看是否已经存在相同的String。如果找到匹配,则对新字面值的引用将指向现有的String,并且不会创建新的String字面值对象。

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不可变对象

一个对象被认为是不可变的,如果它的状态在被构造后不能改变。对于创建简单、可靠的代码,最大程度地依赖于不可变对象是一种被广泛接受的合理策略。

不可变对象在并发应用程序中特别有用。由于它们不能改变状态,因此不会被线程干扰破坏或在不一致的状态下观察到。

程序员通常不愿意使用不可变对象,因为他们担心创建新对象的成本,而不是在适当的地方更新对象。对象创建的影响经常被高估,并且可以被一些与不可变对象相关的效率所抵消。这包括减少垃圾收集带来的开销,以及消除保护可变对象不受损坏所需的代码。

下面的子节采用一个实例是可变的类,并从中派生一个具有不可变实例的类。在这样做的过程中,他们给出了这种转换的一般规则,并演示了不可变对象的一些优点。

不可变对象是不能通过编程改变的对象。它们特别适用于多线程环境或其他多个进程能够更改(突变)对象中的值的环境。

不过,澄清一下,StringBuilder实际上是一个可变对象,而不是不可变对象。常规的java String是不可变的(意味着一旦创建了它,就不能在不改变对象的情况下更改底层字符串)。

例如,假设我有一个名为ColoredString的类,它有一个String值和一个String颜色:

public class ColoredString {

    private String color;
    private String string;

    public ColoredString(String color, String string) {
        this.color  = color;
        this.string = string;
    }

    public String getColor()  { return this.color;  }
    public String getString() { return this.string; }

    public void setColor(String newColor) {
        this.color = newColor;
    }

}

在这个例子中,ColoredString被认为是可变的,因为您可以在不创建新的ColoredString类的情况下更改(突变)它的一个关键属性。这可能很糟糕的原因是,例如,假设您有一个GUI应用程序,它有多个线程,并且您正在使用ColoredStrings将数据打印到窗口。如果你有一个ColoredString的实例,它被创建为

new ColoredString("Blue", "This is a blue string!");

然后你会期望字符串总是“Blue”。然而,如果另一个线程获得了这个实例并调用

blueString.setColor("Red");

当你想要一个“蓝色”的字符串时,你会突然,很可能出乎意料地得到一个“红色”的字符串。正因为如此,在传递对象实例时,几乎总是首选不可变对象。在确实需要可变对象的情况下,通常只需从特定的控制字段传递副本来保护对象。

概括一下,在Java中,Java .lang. string是一个不可变对象(一旦创建就不能更改),而Java .lang. stringbuilder是一个可变对象,因为它可以在不创建新实例的情况下进行更改。

不可改变的意思是不可改变的。字符串对象一旦创建,其数据或状态就不能更改

考虑下面的例子:

class Testimmutablestring{  
  public static void main(String args[]){  
    String s="Future";  
    s.concat(" World");//concat() method appends the string at the end  
    System.out.println(s);//will print Future because strings are immutable objects  
  }  
 }  

让我们考虑一下波纹图,

在这个图中,你可以看到一个新对象被创建为“Future World”。但不改变“未来”。因为字符串是不可变的。s,仍指“未来”。如果你需要给“未来世界”打电话,

String s="Future";  
s=s.concat(" World");  
System.out.println(s);//print Future World

为什么在java中字符串对象是不可变的?

因为Java使用了字符串字面量的概念。假设有5个引用变量,都指向一个对象“Future”。如果一个引用变量改变了对象的值,它将影响到所有的引用变量。这就是为什么字符串对象在java中是不可变的。

java.time

这可能有点晚了,但为了理解什么是不可变对象,请考虑以下来自新的Java 8日期和时间API (Java . Time)的示例。你可能知道,Java 8中的所有日期对象都是不可变的,所以在下面的例子中

LocalDate date = LocalDate.of(2014, 3, 18); 
date.plusYears(2);
System.out.println(date);

输出:

2014-03-18

这将打印与初始日期相同的年份,因为plusYears(2)返回一个新对象,因此旧日期仍然不变,因为它是一个不可变对象。一旦创建,您就不能进一步修改它,日期变量仍然指向它。

因此,该代码示例应该捕获并使用由plusYears调用实例化并返回的新对象。

LocalDate date = LocalDate.of(2014, 3, 18); 
LocalDate dateAfterTwoYears = date.plusYears(2);

date.toString()…2014-03-18 dateAfterTwoYears.toString()…2016-03-18

不可变意味着一旦对象被创建,它的所有成员都不会改变。字符串是不可变的,因为你不能改变它的内容。 例如:

String s1 = "  abc  ";
String s2 = s1.trim();

在上面的代码中,字符串s1没有改变,使用s1创建了另一个对象(s2)。