String为什么要设计成不可变？

String是不可变类有以下几个优点：

• 由于String是不可变类，所以天然在多线程中使用是安全的，不需要做任何其他同步操作。
• 字符串不可变，可以在java运行时节省大量java堆空间。因为不同的字符串变量可以引用池中的相同的字符串。如果字符串是可变的话，任何一个变量的值改变，就会反射到其他变量，那字符串池也就没有任何意义了。

此时或许有人想到Integer也是不可变的，但在多线程操作中，仍需考虑同步问题，其实先吃安全的解释很简单，如下代码

 String a = "A";
     
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        String b = "A";
        b = "B";
    }
});  

多线程中修改了b对象，将“A”改成了“B”，由于“A”存在常量池中，如果“A”可变，会导致上面对象a的值修改。那么字符串常量池就没有意义。同理，多线程修改的只是引用重新指到了新的常量池地址上，不会导致线程不安全，不可变是天然线程安全。

String的效率一定比StringBuilder低吗？

首先了解一下String、StringBuilder、StringBuffer区别。

String是不可变类，每当我们对String进行操作的时候，总是会创建新的字符串。操作String很耗资源,所以Java提供了两个工具类来操作String – StringBuffer和StringBuilder。

StringBuffer和StringBuilder是可变类；StringBuffer是线程安全的，StringBuilder则不是线程安全的。所以在多线程对同一个字符串操作的时候，我们应该选择用StringBuffer。由于不需要处理多线程的情况，StringBuilder的效率比StringBuffer高。

StringBuffer是通过synchronized关键字做同步的，源码截取如下

 
/**
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * @see        #length()
     */
@Override
public synchronized void setCharAt(int index, char ch) {
  if ((index < 0) || (index >= count))
    throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
  toStringCache = null;
  value[index] = ch;
}  

String和StringBuilder效率验证

 public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        // String效率高
        String a = "A" + "B";
        StringBuilder b =  new StringBuilder("A").append("B");

        // 效率基本一样
        String c = "A";
        String d = "B";
        String e = c + d;
        StringBuilder builder =  new StringBuilder(c);
        StringBuilder append = builder.append(d);
    }
}  

String 对象是使用最频繁的对象之一，对它的优化一直没有停止过，包括编译阶段。字符串，我们经常用“+”连接，针对这种情况，编译器是可以进行优化的， “+”连接形式创建字符串分两种情况 ：

1 使用常量的字符串连接创建是也是常量，编译期就能确定了，直接入字符串常量池，比如 String str1 = “ab” + “cd”， “ab” 和 “cd” 都是常量，编译器优化后的代码为：String str1 = “abcd”。（ 注意：final 修饰的变量如果是常量，可以认为等同于字面量 ）

2 使用“+”连接字符串中含有变量时，这种情况在运行期才能确定。

我们通过javap反编译查看字节码，证明了String的优化内容