建立String物件的原理是這樣的：當成功建立一個String物件時，會同時建立兩個物件-一個在堆疊區域中儲存，一個在String常量池中儲存，往後對String物件的引用始終指向堆疊區域中的物件。

為什麼Java中的String是不可變的？因為String物件快取在String池中，由於快取的字串會在多個客戶端之間共享，如果其是可變的，那麼其中一個客戶端對String進行操作就會影響到其他所有的客戶端。例如，如果一個客戶端將String-"Java"修改為“JAVA”,則其他所有的客戶端也將看到該值，這在多客戶端時存在很大的風險。為了防止一個客戶端修改String而影響其他所有的客戶端，故將String定義為不可變（final）。這樣做的好處是沒有人可以透過擴充套件和覆蓋行為來破壞String所定義的值。

String類在Java中被設計成不可變的，這是Java開發人員大家都知道的事情。但是要讓大家真的說出來為什麼String在Java中是不可變的，有時候真的能讓人一時語塞，或者說的不夠全面。這個問題有各種提問的方式，例如：“為什麼Java中要把String類設計成不可變的？”，“String類被設計成不可變類有什麼好處？”基本上都是一個思路。

接下來個人從以下幾個方面來談談自己對這個問題的看法：

什麼是不可變？

《Effective Java》中對於不可變類的解釋如下：

不可變類只是其例項不能被修改的類。每個例項中包含的所有資訊都必須在建立該例項的時候就提供，並且在物件的整個生命週期內固定不變。為了使類不可變，要遵循下面五條規則：

1. 不要提供任何會修改物件狀態的方法。

2. 保證類不會被擴充套件。 一般的做法是讓這個類稱為 的，防止子類化，破壞該類的不可變行為。

3. 使所有的域都是 final 的。

4. 使所有的域都成為私有的。 防止客戶端獲得訪問被域引用的可變物件的許可權，並防止客戶端直接修改這些物件。

5. 確保對於任何可變性元件的互斥訪問。 如果類具有指向可變物件的域，則必須確保該類的客戶端無法獲得指向這些物件的引用。

不可變帶來的好處多執行緒安全：不可變物件天生多執行緒安全。因為不可變物件不會被改變，所以它們可以被多執行緒共享，不需要增加額外的同步操作。字串池：

上面的程式碼只會建立一個物件例項到Java Heap中，當建立str1時候，會去字串池中檢視是否已經有了這個字串，如果有，那麼把str1的引用直接指向這個字串例項上去，這樣便極大的節省了記憶體空間的使用。如果字串可變的話，那麼修改了其中一個物件，就會影響另外一個。

快取HashCode

當我們建立了一個字串物件時候，便生成了它的HashCode，因為是不可變，所以生成之後便可以快取起來，這樣用於HashMap中的key，便大大提高了查詢的速度。還有我們的Set集合，大家都知道Set集合是不可重複的集合，String類的不可變很好的支援了Set集合的設計思想。String類是基石

正是因為有了以String類為代表的這些不可變類，才能為其他物件的構建提供了極大的便利，想想我們在編寫Java程式的時候，是不是大量的使用了String類。

為什麼會把這種資料設計為不可變的，只有理解C對字串的處理才能明白。我不可能在這裡長篇大論教你C是如何處理字元陣列的，這涉及儲存、修改和伸縮的演算法，也會觸及記憶體分配和重分配，很多，必須自己用C把這些都寫過，才能領會的。

簡單的結論:不管語言如何高階，最終底層的實現，都歸結到C那樣的基礎手法，逃不過，理解為什麼會如此，也是一樣要了解C是如何處理的。之所以把諸如String類資料設計為不可變，最主要的原因是當涉及資料長度伸縮時會觸發記憶體重分配，連資料的儲存地址也變了，會牽扯太多的副作用，尤其是使用指標訪問該資料的相關函式和執行緒，都會起連鎖反應，那是牽一髮動全身的。與其如此，為了效率和安全起見，不如把這種資料作為常量資料處理，它是不可變和修改的，只讀的，哪怕是修改其中一個字元，也要重新構造一個新的物件。事實上，用到字串的地方，絕不是僅僅改變其中幾個字元那麼簡單，長度變化是最常見的。

一般地，諸如Java、C#、C++這類高階語言，除了較為簡單的字串變更，頻率較少的，會採用類似String的資料型別，如果是在迴圈中頻繁大量變動的，要使用另外一種可變內容的資料型別，C#中是StringBulider型別，C++中是string型別，實際上是list資料結構，預分配空餘增長空間的，以耗費記憶體空間換時間效率。

我們舉例來說明：

String s = "a" + "b" + "c"; //就等價於String s = "abc";

String a = "a";

String b = "b";

String c = "c";

String s1 = a + b + c;

s1 這個就不一樣了，可以透過觀察其JVM指令碼發現s1的"+"操作會變成如下操作：

StringBuilder temp = new StringBuilder();

temp.append(a).append(b).append(c);

String s = temp.toString();