为什么下面的例子似乎反驳了 String 是 Java 中不可变对象的说法？

Question

我在Ubuntu下使用OpenJDK Java编译器。我想将字符数组转换为字符串，当这似乎最终给出了不明确的结果时，我尝试编写自己的 toString 方法。在此过程中，我编写了一个测试程序，其中（出于乐趣）我尝试编译以下代码。

class toString{
    public static void main(String[] args){
        string = "abc";
        string = string + "bcd";
        System.out.println(string);
    }
}

现在，我知道 Java 中的 String 对象是不可变的，代码实际上应该生成错误，但令我惊讶的是，它将 abcbcd 打印到控制台。这是否意味着 Java 中的 String 对象是可变的，或者在这种情况下 OpenJDK 编译器的实现存在问题？

Answer 1

您上面发布的代码实际上不会改变任何字符串，尽管看起来确实如此。原因是该行不会改变字符串：

string = string + "bcd";

相反，它的作用是：

1. 构造一个值为 string + "bcd" 的新字符串。
2. 更改 string 引用的字符串以引用此新字符串。

换句话说，实际的具体字符串对象本身并没有改变，但是对这些字符串的引用确实被修改了。 Java 中的不变性通常意味着不能修改对象，而不是对这些对象的引用。

令许多新 Java 程序员感到困惑的一个重要细节是，上面的行通常被写成

string += "bcd";

看起来更强烈的样子，就好像它将 bcd 连接到字符串的末尾，从而改变了它，尽管它与上面的代码等效，因此不会对实际的 String 对象造成任何更改（同样，它的工作原理是创建一个新的 String 对象并更改引用的对象指的是。）

看到这里发生的事情是，您实际上正在更改引用而不是它引用的字符串，您可以尝试重写代码以生成 string final，这会阻止您更改引用的对象。如果这样做，您会发现代码不再编译。例如：

class toString{
    public static void main(String[] args){
        final String string = "abc";
        string = string + "bcd";    // Error: can't change string!
        System.out.println(string);
    }
}

最后一点 - 对于新 Java 程序员来说，使用 String 时另一个常见的原因是 String 具有看似会改变字符串的方法，但实际上并没有。例如，此代码无法正常工作：

String s = "HELLO, WORLD!";
s.toLowerCase(); // Legal but incorrect
System.out.println(s); // Prints HELLO, WORLD!

此处，对 s.toLowerCase() 的调用实际上并未将字符串的字符转换为小写，而是生成具有字符集的新字符串为小写。如果您随后将代码重写为

String s = "HELLO, WORLD!";
s = s.toLowerCase();   // Legal and correct
System.out.println(s); // Prints hello, world!

那么代码将正常运行。同样，这里的关键细节是对 s 的赋值不会更改任何具体的 String 对象，而只是调整 s 引用的对象。

希望这有帮助！

Answer 2

不，没有错误 - 您没有更改任何字符串对象的内容。

您正在更改完全不同的字符串变量的值。将其视为两个操作：

• 创建一个新字符串，即表达式 string + "bcd" 的结果
• 将新字符串的引用分配回 string 变量

让我们分开明确地指出它们：

String string = "abc";
String other = string + "bcd";

// abc - neither the value of string nor the object's contents have changed
System.out.println(string); 

// This is *just* changing the value of the string variable. It's not making
// any changes to the data within any objects.
string = other;

区分变量和对象非常重要。变量的值只是一个引用或原始类型值。更改变量的值不会更改它先前引用的对象的内容。

Answer 3

区别在于对象的引用和对象本身。

String XXX = "xxx";

方法：
创建一个新变量并将引用分配给包含文字字符串“xxx”的对象 String 的实例。

XXX = XXX + "yyy";

含义：

获取对名为 XXX 的变量中的对象的引用。
创建一个 String 类型的新对象，其中包含字符串文字“yyy”。
执行字符串 + 运算符将它们添加在一起。
此操作将创建一个新的 String 对象，其中包含文字字符串“xxxyyy”。
完成这一切之后，我们再次将对新对象的引用放入变量 XXX 中。

包含“xxx”的旧引用对象不再使用，但其内容从未被修改。

作为反证，有一个例子：

String a = "abc";
String b = "def";
String c = a;

a = a + b;

System.out.println(a); // will print "abcdef".
System.out.println(b); // will print "def".
System.out.println(c); // will print "abc".

// Now we compare references, in java == operator compare references, not the content of objects.

System.out.println(a == a); // Will print true
System.out.println(a == c); // Will print false, objects are not the same!

a = c;

System.out.println(a == c); // Will print true, now a and b points on the same instance.

对象实例是存在于程序内存的一部分中的“抽象”东西。引用变量是对该内存部分的引用。
您只能通过变量（或返回值）访问对象。

一个对象可以有多个指向它的变量。

String 是不可变的意味着您无法修改 String 对象使用的内存区域的内容，但是当然，您可以根据需要自由更改和交换对其的引用。

Answer 4

它并不反驳它。它实际上不会编译，因为 string 没有声明为 String 对象。但是，假设您的意思是：

class toString{
    public static void main(String[] args){
        String string = "abc";
        string = string + "bcd";
        System.out.println(string);
    }
}

请参阅 + 运算符创建一个新字符串，并保持“abc”不变。原来的“abc”仍然存在，但您实际上所做的只是创建一个新字符串“abcbcd”，并在执行以下操作时覆盖对“abc”的原始引用：string = string +“bcd”。如果您将该代码更改为这样，您就会明白我的意思：

class toString {
    public static void main(String[] args ) {
        String originalString = "abc";
        String newString = originalString + "bcd";

        System.out.println( originalString );  // prints the original "abc";
        System.out.println( newString );       // prints the new string "abcbcd";
    }
}

Answer 5

String 对象是不可变的，您只需将 string 的值重新分配给 string + "bcd"你的代码示例。您不是修改现有的String对象，而是创建一个新对象并将其分配给旧名称。

Answer 6

string = string + "bcd" 将 String 的新实例设置为变量 string，而不是修改该对象

Answer 7

它所做的就是创建一个新对象并替换旧对象。
如果您想要可变字符串，请查看字符串生成器。

Answer 8

String 变量 string 本身是可变的。

String 对象 "abc" 是不可变的，字符串对象 "bcd" 也是如此，并且结果连接，“abbcbcd”。最后的结果被分配给变量。

在执行该代码片段时，没有字符串发生变化。

Answer 9

该字符串是不可变的...您的示例所做的只是表明您可以将新的字符串引用分配给变量。

如果我们编译代码，并稍微更改它：

class toString{
    public static void main(String[] args){
        String string = "abc";
        System.out.println(string);
        string = string + "bcd";
        System.out.println(string);
    }
}

您将看到“abc”，然后是“abcbcd”，这可能会让您认为字符串已更改，但实际上没有更改。

当您执行 string = /* 不管 */ 时，您将用新值覆盖 string 变量中原来的内容。

如果 String 有一个方法，例如 setCharAt(int index, char value) 那么它就是可变的。