不変オブジェクトは、内部フィールド（または少なくとも、その外部動作に影響を与えるすべての内部フィールド）を変更できないオブジェクトです。
不変文字列には多くの利点があります。
パフォーマンス：次の操作を実行します。
String substring = fullstring.substring(x,y);
substring（）メソッドの基礎となるCは、おそらく次のようなものです。
// Assume string is stored like this:
struct String { char* characters; unsigned int length; };
// Passing pointers because Java is pass-by-reference
struct String* substring(struct String* in, unsigned int begin, unsigned int end)
{
struct String* out = malloc(sizeof(struct String));
out->characters = in->characters + begin;
out->length = end - begin;
return out;
}
どの文字もコピーする必要がないことに注意してください！ Stringオブジェクトが変更可能である場合（文字は後で変更される可能性があります）、すべての文字をコピーする必要があります。そうしないと、部分文字列の文字への変更が後で他の文字列に反映されます。
並行性：不変オブジェクトの内部構造が有効である場合、それは常に有効です。異なるスレッドがそのオブジェクト内で無効な状態を作成する可能性はありません。したがって、不変オブジェクトはスレッドセーフです。
ガベージコレクション：ガベージコレクターは、不変オブジェクトについて論理的な決定を行う方がはるかに簡単です。
ただし、不変性には欠点もあります。
パフォーマンス：待って、パフォーマンスは不変性の利点だと言ったと思いました！まあ、それは時々ありますが、常にではありません。次のコードを見てください。
foo = foo.substring(0,4) + "a" + foo.substring(5); // foo is a String
bar.replace(4,5,"a"); // bar is a StringBuilder
2行とも、4番目の文字を文字「a」に置き換えます。2番目のコードが読みやすくなるだけでなく、より高速になります。fooの基礎となるコードをどのように実行する必要があるかを見てください。部分文字列は簡単ですが、スペース5には既に文字があり、他の何かがfooを参照している可能性があるため、変更することはできません。文字列全体をコピーする必要があります（もちろん、この機能の一部は、実際の基盤となるCの関数に抽象化されていますが、ここでのポイントは、すべて1か所で実行されるコードを示すことです）。
struct String* concatenate(struct String* first, struct String* second)
{
struct String* new = malloc(sizeof(struct String));
new->length = first->length + second->length;
new->characters = malloc(new->length);
int i;
for(i = 0; i < first->length; i++)
new->characters[i] = first->characters[i];
for(; i - first->length < second->length; i++)
new->characters[i] = second->characters[i - first->length];
return new;
}
// The code that executes
struct String* astring;
char a = 'a';
astring->characters = &a;
astring->length = 1;
foo = concatenate(concatenate(slice(foo,0,4),astring),slice(foo,5,foo->length));
連結は2回呼び出されることに注意してください。つまり、文字列全体をループする必要があります。これをbar操作のCコードと比較します。
bar->characters[4] = 'a';
変更可能な文字列操作は明らかにはるかに高速です。
結論：ほとんどの場合、不変の文字列が必要です。しかし、文字列に多くの追加と挿入を行う必要がある場合は、速度のために可変性が必要です。並行処理の安全性とガベージコレクションの利点を望む場合、重要なのは、変更可能なオブジェクトをメソッドに対してローカルに保つことです。
// This will have awful performance if you don't use mutable strings
String join(String[] strings, String separator)
{
StringBuilder mutable;
boolean first = true;
for(int i = 0; i < strings.length; i++)
{
if(!first) first = false;
else mutable.append(separator);
mutable.append(strings[i]);
}
return mutable.toString();
}
mutableオブジェクトはローカル参照であるため、同時実行の安全性を気にする必要はありません（これに触れるスレッドは1つだけです）。また、他のどこからも参照されないため、スタックにのみ割り当てられるため、関数呼び出しが完了するとすぐに割り当てが解除されます（ガベージコレクションを心配する必要はありません）。また、可変性と不変性の両方のパフォーマンス上のメリットをすべて享受できます。
