深度解析 Java String：字符串常量池、intern()、不可變性與性能陷阱

String 不是基本類型

String 是 java.lang.Object 的子類，默認值 null。但它擁有特殊語法支持（字面量、+ 拼接）且被 JVM 深度優化。

字面量 vs new String()：字符串常量池

編譯期確定的字符串字面量（如 "kvill"）存入 .class 文件的常量池，類加載時進入 運行時常量池（方法區/元空間）。JVM 保證全局唯一：相同字面量只有一份拷貝。

String s0 = "kvill";
String s1 = "kvill";
String s2 = "kv" + "ill"; // 編譯期常量折疊為 "kvill"
System.out.println(s0 == s1); // true
System.out.println(s0 == s2); // true

new String("kvill") 在運行時於堆中創建新對象，不進入常量池，每次調用都分配新內存：

String s3 = new String("kvill");
System.out.println(s0 == s3); // false

intern()：手動入池

String.intern() 是 native 方法，邏輯如下：

1. 檢查運行時常量池是否已有內容相等（equals()）的字符串；
2. 有則返回該引用；
3. 無則將當前對象的引用存入常量池並返回（JDK 7+ 不再複製對象，直接存引用）。

String s1 = new String("kvill");
String s2 = s1.intern(); // 常量池無 "kvill"，存入 s1 引用
System.out.println(s1 == s2); // false！s1 仍指向堆對象
System.out.println(s1.intern() == s2); // true，intern() 返回常量池引用

誤區澄清：intern() 不會把堆對象「變成」常量池對象，只是讓常量池持有對堆對象的引用（或複製，視 JDK 版本）。原堆對象依然存在。

== vs equals()

• == 比較引用地址（是否同一對象）。
• equals() 比較字符序列（Unicode 碼點逐個比對）。
• 日常判斷內容相等永遠用 equals()；只有確定引用來自常量池或同一 intern() 結果時才用 == 優化。

不可變性帶來的性能陷阱

String 一旦創建不可修改。String s = "a" + "b" + "c"; 編譯器優化為 "abc"；但 String s = ""; for (...) s += x; 循環中每次拼接都產生新 StringBuilder → toString()，產生大量臨時對象，拖垮 GC。

最佳實踐：

• 已知拼接次數：直接用 +，編譯器自動優化為 StringBuilder。
• 循環/動態拼接：顯式用 StringBuilder（單線程）或 StringBuffer（多線程）。
• 大量字符串處理場景考慮 CharSequence、StringJoiner、TextBlock（Java 13+）。

總結

理解常量池、堆、intern() 三者關係，是寫出高性能、無 Bug 字符串代碼的關鍵。記住：內容比較用 equals，引用比較用 ==，拼接用 StringBuilder，池化用 intern()（謹慎使用，防止元空間 OOM）。