String类需要不可变设计的原因有以下几点：
线程安全：如果String类是可变的，那么多个线程同时对一个String对象进行操作可能会导致数据不一致的问题。通过设计为不可变类，可以保证多线程操作时不会出现竞态条件。
安全性：不可变类可以避免在程序执行过程中对String对象进行意外修改，从而提高程序的安全性。
缓存和优化：由于String类是不可变的，可以在需要的时候缓存字符串的值，避免重复创建相同的字符串对象，从而节省内存和提升性能。
简化设计：不可变类可以简化编程逻辑，因为不需要考虑对象的状态会随时发生变化。
代码可读性：不可变类使得代码更容易理解和维护，因为不需要考虑对象的状态改变会对程序的执行造成影响。