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

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。

其他回答

或者你可以试试:

public class Tester
{
public static void main(String[] args)
{
 String str = "Mississippi"; 
 System.out.println(str); // prints Mississippi 
 System.out.println(str.hashCode());

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

这将显示hashcode是如何变化的。

因为String是不可变的,所以如果你不把function的返回值赋给String,就不会发生变化。所以在你的问题中,将swap函数的返回值赋给s。

S =swap(S, n1, n2);那么字符串S的值将会改变。

我也得到了不变的值,当我写程序得到一些排列字符串(虽然它没有给出所有的排列,但这是为了回答你的问题)

这里有一个例子。

> import java.io.*;  public class MyString { public static void
> main(String []args)throws IOException {  BufferedReader br=new
> BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  String
> s=br.readLine().trim(); int n=0;int k=0;  while(n!=s.length()) {
> while(k<n){  swap(s,k,n); System.out.println(s); swap(s,k,n); k++; }
> n++; } }  public static void swap(String s,int n1,int n2) { char temp;
> temp=s.charAt(n1); StringBuilder sb=new StringBuilder(s);
> sb.setCharAt(n1,s.charAt(n2)); sb.setCharAt(n2,temp); s=sb.toString();
> } }

但是我没有从上面的代码得到字符串的排列值。因此,我将swap函数的返回值分配给字符串,并得到了更改的字符串值。在分配返回值后,我得到了字符串的排列值。

/import java.util.*; import java.io.*; public class MyString { public static void main(String []args)throws IOException{
BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 
String s=br.readLine().trim(); int n=0;int k=0; 
while(n!=s.length()){ while(k<n){ s=swap(s,k,n); 
System.out.println(s); s=swap(s,k,n); k++; } n++; } } 
public static String swap(String s,int n1,int n2){
char temp; temp=s.charAt(n1); StringBuilder sb=new StringBuilder(s); sb.setCharAt(n1,s.charAt(n2)); sb.setCharAt(n2,temp); s=sb.toString(); return s; } }

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

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。

字符串是不可变的,这意味着你不能改变对象本身,但是你可以改变对对象的引用。当你调用a = "ty"时,你实际上是将a的引用更改为一个由String文字"ty"创建的新对象。改变一个对象意味着使用它的方法来改变它的一个字段(或者字段是公共的而不是final的,这样它们就可以从外部更新而不需要通过方法访问它们),例如:

Foo x = new Foo("the field");
x.setField("a new field");
System.out.println(x.getField()); // prints "a new field"

而在一个不可变类(声明为final,以防止通过继承修改)(它的方法不能修改它的字段,而且字段总是私有的,建议是final),例如String,你不能改变当前的String,但你可以返回一个新的String,即:

String s = "some text";
s.substring(0,4);
System.out.println(s); // still printing "some text"
String a = s.substring(0,4);
System.out.println(a); // prints "some"