深度解析 Java String：常量池、intern()、不可變性與常見誤區

1. String 不是基本類型

String 是對象，默認值 null。但它是特殊對象，擁有其他對象沒有的特性（如字面量語法、常量池、不可變性）。

2. 空字串 ≠ null

new String()     // 空串 ""
new String("")   // 空串 ""
String s = null  // null 引用

3. 字面量 vs new String()：常量池機制

常量池：編譯期確定、存於 .class 文件，包含類、方法、接口常量及字符串常量。JVM 保證字符串常量在常量池中只有一份拷貝。

例 1：全是字面量

String s0 = "kvill";
String s1 = "kvill";
String s2 = "kv" + "ill";  // 編譯期常量折疊
s0 == s1  // true
s0 == s2  // true

三者皆指向常量池同一個 "kvill"。

例 2：涉及 new String()

String s0 = "kvill";
String s1 = new String("kvill");
String s2 = "kv" + new String("ill");
s0 == s1  // false
s0 == s2  // false
s1 == s2  // false

new String() 在運行期於堆上創建新對象，不進入常量池，各自擁有獨立地址。

4. String.intern()：手動入池

intern() 將運行期字符串放入常量池：

• 池中已有相同 Unicode 字符串 → 返回池中引用
• 池中無 → 在池中創建並返回其引用

例 3：驗證行為

String s0 = "kvill";
String s1 = new String("kvill");
String s2 = new String("kvill");

s0 == s1                    // false
s1.intern();                // 返回池中引用，但未賦值給 s1
s0 == s1                    // false
s0 == s1.intern()           // true
s2 = s2.intern();           // 將池中引用賦給 s2
s0 == s2                    // true

例 4：破除「註冊自身地址」誤區

String s1 = new String("kvill");  // 類中無 "kvill" 字面量
String s2 = s1.intern();          // 池中新增 "kvill"，s1 仍指向堆對象
s1 == s1.intern()   // false，證明原堆對象未被替換
s2 == s1.intern()   // true，s2 指向池中引用

結論：intern() 是在池中創建/查找，而非「註冊自身地址」。

5. equals() vs ==

• equals()：比較 Unicode 字符序列是否相等
• ==：比較引用地址是否相同（是否同一對象）

6. 不可變性帶來的性能陷阱

String str = "kv" + "ill" + " " + "ans";

編譯期常量折疊優化為單一常量，但若涉及變量：

String a = "kv";
String b = "ill";
String str = a + b;  // 運行期創建 StringBuilder -> toString()，產生臨時對象

頻繁拼接建議用 StringBuffer（線程安全）或 StringBuilder（非線程安全、性能更優），它們是可變字符序列。

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