题目
Java中String对象的不可变性及字符串拼接
信息
- 类型：问答
- 难度：⭐
考点
String不可变性,字符串拼接,内存机制
快速回答
String对象在Java中是不可变的，任何修改操作都会创建新对象。字符串拼接的两种主要方式：
- 使用
+运算符：编译期优化常量拼接，运行时创建新对象 - 使用
StringBuilder：适合循环或频繁修改场景，避免内存浪费
1. String不可变性原理
Java中的String类被声明为final，其内部使用private final char[]存储数据。关键特性：
- 字符串一旦创建，内容不可修改
- 任何修改操作（如拼接、替换）都会创建新的String对象
- 通过
hash字段缓存哈希值，提升性能
2. 字符串拼接机制
2.1 使用+运算符
String s1 = "Hello";
String s2 = "World";
String result = s1 + s2; // 创建新对象- 编译期优化：常量拼接（如
"a" + "b"）会直接合并为"ab" - 运行时机制：实际编译为
new StringBuilder().append(s1).append(s2).toString()
2.2 使用StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello");
sb.append("World");
String result = sb.toString();- 可变字符序列，避免频繁创建新对象
- 默认容量16字符，自动扩容（2倍+2）
3. 最佳实践
- 单次拼接：直接使用
+运算符（可读性好） - 循环拼接：必须使用StringBuilder，避免内存浪费
// 错误示例：每次循环创建新StringBuilder和String对象
String result = "";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
result += i; // 低效！
}
// 正确示例
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
sb.append(i);
}
String result = sb.toString();4. 常见错误
- 循环中使用
+：导致O(n²)时间复杂度，产生大量临时对象 - 误用StringBuffer：
StringBuilder（非线程安全）比StringBuffer（线程安全）性能更高 - 忽略字符串池：
String s = "a"使用常量池，new String("a")强制创建新对象
5. 扩展知识
- 字符串常量池：JVM维护的字符串缓存，减少重复对象
- intern()方法：手动将字符串加入常量池
- Java 9优化：String内部改用
byte[]存储，节省内存（Latin1字符用1字节，UTF-16用2字节）
