考虑下面的例子。

String str = new String();

str  = "Hello";
System.out.println(str);  //Prints Hello

str = "Help!";
System.out.println(str);  //Prints Help!

在Java中,String对象是不可变的。那么为什么对象str可以被赋值为"Help!"呢?这难道不是与Java中字符串的不变性相矛盾吗?有人能给我解释一下不变性的确切概念吗?

编辑:

好的。我现在明白了,但还有一个问题。下面的代码呢:

String str = "Mississippi"; 
System.out.println(str); // prints Mississippi 

str = str.replace("i", "!"); 
System.out.println(str); // prints M!ss!ss!pp! 

这是否意味着将再次创建两个对象(“Mississippi”和“M!ss!ss!pp!”),并且在replace()方法之后引用str指向不同的对象?


当前回答

字符串是不可变的。这意味着我们只能改变引用。


String a = "a";
System.out.println("String a is referencing to "+a); // Output: a

a.concat("b");
System.out.println("String a is referencing to "+a); // Output: a

a = a.concat("b");
System.out.println("String a has created a new reference and is now referencing to "+a); // Output: ab

其他回答

对于那些想知道如何在Java中打破字符串不变性的人…

Code

import java.lang.reflect.Field;

public class StringImmutability {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "I am immutable";
        String str2 = str1;

        try {
            Class str1Class = str1.getClass();
            Field str1Field = str1Class.getDeclaredField("value");

            str1Field.setAccessible(true);
            char[] valueChars = (char[]) str1Field.get(str1);

            valueChars[5] = ' ';
            valueChars[6] = ' ';

            System.out.println(str1 == str2);
            System.out.println(str1);
            System.out.println(str2);           
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

输出

true
I am   mutable
I am   mutable

在Java中,对象通常是通过引用访问的。在你的代码段中,str是一个引用,它首先被赋值给“Hello”(一个自动创建的对象或从常量池中获取的对象),然后你将另一个对象“Help!”赋值给同一个引用。需要注意的一点是,引用是相同的,但对象是不同的。代码中还有一件事,你访问了三个对象,

当你调用new String()。 当你分配"hello"的时候。 当你说“救命!”

调用new String()会创建一个新对象,即使它存在于字符串池中,所以通常不应该使用它。要将new string()创建的字符串放入字符串池,可以尝试intern()方法。

我希望这能有所帮助。

这里的不可变性意味着实例可以指向其他引用,但字符串的原始内容不会在原始引用处被修改。 让我用你举的第一个例子来解释。 第一个str指向“Hello”,这是可以的。 第二次它指向“救命!”。 这里str开始指向“Help!”,“Hello”字符串的引用丢失了,我们无法恢复。

事实上,当str试图修改现有内容时,将生成另一个新字符串,str将开始指向该引用。 所以我们看到,在原始引用处的字符串没有被修改,但在它的引用处是安全的,对象的实例开始指向不同的引用,所以不变性是保留的。

我可以说,不可变性是你不能改变字符串本身。假设你有字符串x,它的值是“abc”。现在您不能更改字符串,也就是说,您不能更改“abc”中的任何字符/s。

如果你必须改变字符串中的任何字符,你可以使用一个字符数组并改变它或使用StringBuilder。

String x = "abc";
x = "pot";
x = x + "hj";
x = x.substring(3);
System.out.println(x);

char x1[] = x.toCharArray();
x1[0] = 's';
String y = new String(x1);
System.out.println(y);

输出:

hj
sj

让我们把它分成几个部分

String s1 = "hello";

此语句创建包含hello的字符串并占用内存空间,即在常量字符串池中,并将其分配给引用对象s1

String s2 = s1;

这条语句将相同的字符串hello赋值给新引用s2

         __________
        |          |
s1 ---->|  hello   |<----- s2
        |__________| 

两个引用都指向相同的字符串,因此输出相同的值,如下所示。

out.println(s1);    // o/p: hello
out.println(s2);    // o/p: hello

虽然String是不可变的,但可以赋值,因此s1现在将引用新的值堆栈。

s1 = "stack";    
         __________
        |          |
s1 ---->|  stack   |
        |__________|

但是指向hello的s2对象呢它还是原来的样子。

         __________
        |          |
s2 ---->|  hello   |
        |__________|

out.println(s1);    // o/p: stack
out.println(s2);    // o/p: hello

由于字符串是不可变的,Java虚拟机不允许我们通过它的方法修改字符串s1。它将在池中创建所有新的String对象,如下所示。

s1.concat(" overflow");

                 ___________________
                |                   |
s1.concat ----> |  stack overflow   |
                |___________________|

out.println(s1);    // o/p: stack
out.println(s2);    // o/p: hello
out.println(s1.concat); // o/p: stack overflow

注意,如果String将是可变的,那么输出将是

out.println(s1);    // o/p: stack overflow

现在,您可能会感到惊讶,为什么String需要修改concat()这样的方法。下面的代码片段将消除您的困惑。

s1 = s1.concat(" overflow");

这里我们将修改后的string值赋值给s1引用。

         ___________________
        |                   |
s1 ---->|  stack overflow   |
        |___________________|


out.println(s1);    // o/p: stack overflow
out.println(s2);    // o/p: hello

这就是为什么Java决定将String作为最终类,否则任何人都可以修改和改变String的值。 希望这能有所帮助。