Java 必須知道的基礎知識：引用、比較與字串不變性

此系列問題為每位 Java 學習者必修課。若自以為超越初階卻不甚理解，請重回基礎夯實。

問題一：我聲明了什麼？

String s = "Hello world!";

許多回答：「一個內容為 Hello world! 的 String」。這模糊認知是概念不清根源。精確回答：聲明一個指向物件的引用變數，名為 s，型別為 String，目前指向內容為 "Hello world!" 的 String 物件。並未建立物件，僅建立引用。

若接著執行：

String string = s;

同樣只是聲明另一個 String 型別引用 string，指向同一個物件，記憶體中並無第二個物件產生。

問題二："==" 與 equals() 差異

== 比較變數值是否相等（即記憶體位址）。

int a = 10, b = 10; // a == b → true (基本型別比值)
String a = new String("foo");
String b = new String("foo"); // a == b → false (兩個不同物件，位址不同)

物件變數值為記憶體位址，new 產生兩個獨立物件，位址不同故 == 為 false。內容比較才是 equals() 的職責。

Object.equals() 預設實作

boolean equals(Object o) { return this == o; }

預設同 ==。若自訂類別未覆寫 equals()，結果同 ==。equals() 語義由類別設計者定義，極端例子：

class Monster {
  boolean equals(Object another) { return true; } // 任何實例永遠相等
}

使用 equals() 或散列集合 (HashSet/HashMap/Hashtable) 時，必須查閱該類別文檔確認 equals 邏輯，切勿想當然。

問題三：String 到底變了沒？

String s = "Hello";
s = s + " world!";

String 物件從未改變。String 為 immutable（不可變）類別。執行 + 運算時，s 改指向新建立的 "Hello world!" 物件，原 "Hello" 物件仍在記憶體中，只是無引用指向。

頻繁修改字串若用 String 會產生大量臨時物件，造成記憶體壓力。此時應改用 StringBuffer（或 StringBuilder），允許就地修改，兩者轉換容易。