2w字 詳解 String，yyds

前言

#大家好，今天要跟大家分享java基礎知識之String。

String類的重要性就不必說了，可以說是我們後端開發用的最多的類，所以，很有必要好好來聊聊它。

本文主要內容如下：

String簡介

我們先來說說，java中八大資料類型，然後在說String。

八大基本資料型別

byte：8位，最大儲存資料量是255，存放的資料範圍是-128~127之間。

short：16位，最大資料儲存量是65536，資料範圍是-32768~32767之間。

int：32位，最大資料儲存容量是2的32次方減1，資料範圍是負的2的31次方到正的2的31次方減1。

long：64位，最大資料儲存容量是2的64次方減1，資料範圍為負的2的63次方到正的2的63次方減1。

float：32位，資料範圍在3.4e-45~1.4e38，直接賦值時必須在數字後面加上f或F。

double：64位，資料範圍在4.9e-324~1.8e308，賦值時可以加d或D也可以不加。

###boolean：只有true和false兩個取值。 ###

char：16位，儲存Unicode碼，用單引號賦值。

除了這八大資料類型以外(八大資料類型也有與之對應的封裝類型，我相信你是知道的)，Java中還有一種比較特殊的類型：String，字面意義就是字串。

String官方介紹

英文版

https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/String.html

##看不懂嗎？沒事，我們可以藉用翻譯工具，瀏覽器自備的，更希望的是你能看懂原版英文。

String 存在於咱們安裝的

JDK

目錄下

rt.ar

套件中，全路徑名為：

java.lang.String###。我們java程式碼中String用來表示字串，例如：###

String str = "中国梦，我的梦";
String name = "zhangsan";

###暫時先知道這些就可以了。 #########String使用###### #########定義類型######在日常開發中，使用String的地方太多了，尤其是用來定義變數、常數的類型，基本上只要你碼程式碼，總是能見到它。 ######例如：使用者資訊,用實體類別User表示。 ###

public class User{
    private Long id;
    private String userName;
    private String address;
    private String password;
    ....
}

###常用方法示範######String類別有20多個方法，下面給出一個使用範例（這裡示範大部分方法，剩下的可以自行去試試）。 ###

//案例代码，来源于网络
public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str1 = "Hello World";
        String str2 = "Hello World";
        String str3 = "hello world";
        String str4 = " hello world ";
        //返回字符串的长度
        System.out.println("r1: " + str1.length());
        //比较两个字符串的大小compareTo(返回的是int),0相等，复数小于，正数大于
        System.out.println("r2 : " + str1.compareTo(str2));
        //比较两个字符串的大小compareTo(返回的是int),0相等，复数小于，正数大于
        System.out.println("r3 : " + str1.compareTo(str3));
        //字符串比较compareToIgnoreCase，忽略大小写。0相等，复数小于，正数大于
        System.out.println("r4 : " + str1.compareToIgnoreCase(str3));
        //字符串查找indexOf，返回的是找到的第一个的位置，没找到返回-1。从0开始
        System.out.println("r5 : " + str1.indexOf("o"));
        //查找字符串最后一次出现的位置lastIndexOf
        System.out.println("r6 : " + str1.lastIndexOf("o"));
        //删除字符串中的一个字符,字符串从0开始的 substring(a, b)
        //返回指定起始位置（含）到结束位置（不含）之间的字符串
        System.out.println("r7 : " + str1.substring(0, 5) + str1.substring(6));

        //字符串替换,替换所有
        System.out.println("r8 : " + str1.replace("o", "h"));
        //字符串替换,替换所有
        System.out.println("r9 : " + str1.replaceAll("o", "h"));
        //字符串替换,替换第一个
        System.out.println("r10 : " + str1.replaceFirst("o", "h"));
        //字符串反转
        System.out.println("r11 : " + new StringBuffer(str1).reverse());
        //字符串反转
        System.out.println("r11’: " + new StringBuilder(str1).reverse());
        //字符串分割
        String[] temp = str1.split("\\ ");
        for (String str : temp) {
            System.out.println("r12 : " + str);
        }
        //字符串转大写
        System.out.println("r13 : " + str1.toUpperCase());
        //字符串转小写
        System.out.println("r14 : " + str1.toLowerCase());
        //去掉首尾空格
        System.out.println("r15 : " + str4.trim());
        //是否包含,大小写区分
        System.out.println("r16 : " + str1.contains("World"));
        //返回指定位置字符
        System.out.println("r17 : " + str1.charAt(4));
        //测试此字符串是否以指定的后缀结束
        System.out.println("r18 : " + str1.endsWith("d"));
        //测试此字符串是否以指定的前缀开始
        System.out.println("r19 : " + str1.startsWith("H"));
        //测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
        System.out.println("r20 : " + str1.startsWith("ll", 2));
        //将指定字符串连接到此字符串的结尾。等价于用“+”
        System.out.println("r21 : " + str1.concat("haha"));
        //比较字符串的内容是否相同
        System.out.println("r22 : " + str1.equals(str2));
        //与equals方法类似，忽略大小写
        System.out.println("r23 : " + str1.equalsIgnoreCase(str2));
        //判断是否是空字符串
        System.out.println("r24:  " + str1.isEmpty());

    }
}

我们开发中差不多也就是这么使用了，但是如果你仅仅是使用很牛了，貌似遇到面试照样会挂。所以，学知识，不能停留在使用层面，需要更深层次的学习。

下面我们就来深层次的学习String，希望大家带着一颗平常的心学习，不要害怕什么，灯笼是张纸，捅破不值钱。

String核心部分源码分析

备注：JDK版本为1.8+，因为JDK9版本中和旧版本有细微差别。

String类源码注释

/**
 * The {@code String} class represents character strings. All
 * string literals in Java programs, such as {@code "abc"}, are
 * implemented as instances of this class.
 * 这个String类代表字符串。java编程中的所有字符串常量。
 * 比如说："abc"就是这个String类的实例
 * <p>
 * Strings are constant; their values cannot be changed after they
 * are created. 
 * 字符串是常量，他们一旦被创建后，他们的值是不能被修改。（重点）
 * String buffers support mutable strings.
 * String缓存池支持可变的字符串，
 * Because String objects are immutable they can be shared. For example:
 * 因为String字符串不可变，但他们可以被共享。比如：
 * <blockquote><pre class="brush:php;toolbar:false">
 *     String str = "abc";
 * 

* is equivalent to: *

 *     char data[] = {'a', 'b', 'c'};
 *     String str = new String(data);
 * 

* Here are some more examples of how strings can be used: * String使用案例 * System.out.println("abc"); * String cde = "cde"; * System.out.println("abc" + cde); * String c = "abc".substring(2,3); * String d = cde.substring(1, 2); *

* The class {@code String} includes methods for examining * individual characters of the sequence, for comparing strings, for * searching strings, for extracting substrings, and for creating a * copy of a string with all characters translated to uppercase or to * lowercase. Case mapping is based on the Unicode Standard version * specified by the {@link java.lang.Character Character} class. * 这个String类包含了一些测评单个字符序列的方法，比如字符串比较，查找字符串， * 提取字符串，和拷贝一个字符串的大小写副本。 * 大小写映射的是基于Character类支持的Unicode的字符集标准版本。 *

* The Java language provides special support for the string * concatenation operator ( + ), and for conversion of * other objects to strings. * java语言提供了对字符串的特殊支持，如：可以通过"+"号来进行字符串的拼接操作， * 为其他类提供了与字符串转换的操作 * String concatenation is implemented * through the {@code StringBuilder}(or {@code StringBuffer}) * class and its {@code append} method. * 字符串的+号拼接操作是通过StringBuilder或者StringBuffer类的append()方法 * 来实现的 * String conversions are implemented through the method * {@code toString}, defined by {@code Object} and * inherited by all classes in Java. * 对象与字符串的转换操作是通过所有类的父类Object中定义的toString()方法来实现的 * For additional information on * string concatenation and conversion, see Gosling, Joy, and Steele, * The Java Language Specification. * *

Unless otherwise noted, passing a null argument to a constructor * or method in this class will cause a {@link NullPointerException} to be * thrown. * 除非有特殊说明，否则传一个null给String的构造方法或者put方法，会报空指针异常的 *

A {@code String} represents a string in the UTF-16 format * in which supplementary characters are represented by surrogate * pairs (see the section Unicode * Character Representations in the {@code Character} class for * more information). * 一个String 对象代表了一个UTF-16编码语法组成的字符串 * Index values refer to {@code char} code units, so a supplementary * character uses two positions in a {@code String}. *

The {@code String} class provides methods for dealing with * Unicode code points (i.e., characters), in addition to those for * dealing with Unicode code units (i.e., {@code char} values). * 索引值指向字符码单元，所以一个字符在一个字符串中使用两个位置， * String 类提供了一些方法区处理单个Unicode编码，除了那些处理Unicode代码单元。 * @since JDK1.0 */

以上便是String类注释的整个片段，后面剩下的就是作者、相关类、相关方法以及从JDK哪个版本开始有的。

String类定义

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
 ....   
 }

类图

String类被final修饰，表示String不可以被继承。下面我们来说说String实现三个接口有什么用处：

• 实现Serializable，可以被序列化
• 实现Comparable，可以用于比较大小（按顺序比较单个字符的ASCII码）
• 实现CharSequence，表示是一个有序字符的序列，（因为String的本质是一个char类型数组）

简单介绍final

修饰类：类不可被继承，也就是说，String类不可被继承了

修饰方法：把方法锁定，以访任何继承类修改它的涵义

修饰遍历：初始化后不可更改

重要成员

 /** The value is used for character storage. */
// 来用存储String内容的
private final char value[];
// 存储字符串哈希值，默认值为0
private int hash; // Default to 0
// 实现序列化的标识
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

char value[]被final修饰，说明value[]数组是不可变的。

构造方法

/**
 * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
 * an empty character sequence.  Note that use of this constructor is
 * unnecessary since Strings are immutable.
 * 初始化新创建的String对象，时期表示空字符串序列。
 * 注意：这个构造方法的用法是没必要的，因为字符串是不可变的
 */
public String() {
        this.value = "".value;
}

无参构造方法中是将一个空字符串的value值赋给当前value。

 /**
  * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
  * the same sequence of characters as the argument; in other words, the
  * newly created string is a copy of the argument string. Unless an
  * explicit copy of {@code original} is needed, use of this constructor is
  * unnecessary since Strings are immutable.
  * 初始化创建的String对象，时期表示与参数相同的字符串序列。
  * 换句话说：新创建的字符串是参数自粗糙的副本。
  * 除非，如果需要original的显示副本，否则也是没有必要使用此构造方法的
  * 因为字符串是不可变的
  * @param  original
  *         A {@code String}
  */
 public String(String original) {
     this.value = original.value;
     this.hash = original.hash;
 }
//案例:  String str=new String("abc");

把original的value赋给当前的value，并把original的hash赋给当前的hash。

/**
 * Allocates a new {@code String} so that it represents the sequence of
 * characters currently contained in the character array argument. The
 * contents of the character array are copied; subsequent modification of
 * the character array does not affect the newly created string.
 * 分配一个新的{@code String}，以便它表示字符数组参数中当前包含的字符。这个
 * 复制字符数组的内容；随后修改字符数组不影响新创建的字符串。
 * @param  value
 *         The initial value of the string
 */
public String(char value[]) {
    //注:将传过来的char数组copy到value数组里
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
//Arrays类中的copyOf方法
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
    //创建一个新的char数组
    char[] copy = new char[newLength];
    //把original数组中内容拷贝到新建的char数组中
    System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength));
    //返回新建的char数组
    return copy;
}

使用Arrays类的copyOf方法，新建一个char数组，将original的内容放到新建的char数组中。

然后，把新建的char数组赋给当前的vlaue。

public String(StringBuffer buffer) {
   synchronized(buffer) {
            this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
   }
}

因为StringBuffer是线程安全类，所以，这里加了同步锁，保证线程安全。

public String(StringBuilder builder) {
        this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}

StringBuilder是非线程安全的，这里也就没有做线程安全处理，其他内容和前面一样。

注：很多时候我们不会这么去构造,因为StringBuilder跟StringBuffer有toString方法如果不考虑线程安全,优先选择StringBuilder

这里就讲这么多构造方法，其他很复杂，也基本不用，所以，了解这些就够了。如果对其他感兴趣的，可以自行去研究研究。

常用方法分析

前面的使用案例中，我们已经对String的大部分方法进行演示一波，这里我们就挑几个相对重要的方法进行深度解析。

hashCode方法

hashCode()方法是在Object类中定义的，String对其进行了重写。

public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;
            //hash算法，s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
            //使用{@codeint}算法，其中{@codes[i]}是<i> i</i>字符串的第个字符，
            //{@code n}是字符串，{@code^}表示指数运算。
            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
}

hashCode的一个具体实现，由于java体系中每个对象都可以转换成String，因此他们应该都是通过这个hash来实现的

接着，我们看看equals()方法；

equals()方法

equals()方法也是Object类中定义的，String类对其进行了重写。

public boolean equals(Object anObject) {
    //首先会判断是否是同一个对象
     if (this == anObject) {
         return true;
     }
    //判断是否为String类型
     if (anObject instanceof String) {
         String anotherString = (String)anObject;
         int n = value.length;
         //长度是否相同
         if (n == anotherString.value.length) {
             char v1[] = value;
             char v2[] = anotherString.value;
             int i = 0;
             //逐个遍历判断是否相等
             //从后往前单个字符判断，如果有不相等，返回假
             while (n-- != 0) {
                 //不相等，直接返回false
                 if (v1[i] != v2[i])
                     return false;
                 i++;
             }
             return true;
         }
     }
     return false;
}

补充：==比较

==比较基本数据类型，比较的是值
==比较引用数据类型，比较的是地址值

substring()方法

substring方法在工作使用的也是相当的多，作用就是截取一段字符串。

public String substring(int beginIndex) {
    if (beginIndex < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    int subLen = value.length - beginIndex;
    if (subLen < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
    }
    //如果beginIndex==0，返回的是当前对象，
    //否则这里是new的一个新对象，其实String中的很多函数都是这样的操作
    return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}

intern()方法

intern()方法是native修饰的方法，表示该方法为本地方法。

/*
 * When the intern method is invoked, if the pool already contains a
 * string equal to this {@code String} object as determined by
 * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
 * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
 * pool and a reference to this {@code String} object is returned.
 */
public native String intern();

方法注释会有写到，意思就是调用方法时，如果常量池有当前String的值，就返回这个值，没有就加进去，返回这个值的引用。

案例如下

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str1 = "a";
        String str2 = "b";
        String str3 = "ab";
        String str4 = str1 + str2;
        String str5 = new String("ab");

        System.out.println(str5 == str3);//堆内存比较字符串池
        //intern如果常量池有当前String的值,就返回这个值,没有就加进去,返回这个值的引用
        System.out.println(str5.intern() == str3);//引用的是同一个字符串池里的
        System.out.println(str5.intern() == str4);//变量相加给一个新值，所以str4引用的是个新的
        System.out.println(str4 == str3);//变量相加给一个新值，所以str4引用的是个新的

    }
}

运行结果

false
true
false
false

length()方法

获取字符串长度，实际上是获取字符数组长度 ，源码就非常简单了，没什么好说的。

public int length() {
    return value.length;
}

isEmpty() 方法

判断字符串是否为空，实际上是盼复字符数组长度是否为0 ，源码也是非常简单，没什么好说的。

public boolean isEmpty() {
    return value.length == 0;
}

charAt(int index) 方法

根据索引参数获取字符 。

public char charAt(int index) {
    //索引小于0或者索引大于字符数组长度，则抛出越界异常
    if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
    }
    //返回字符数组指定位置字符
    return value[index];
}

getBytes()方法

获取字符串的字节数组，按照系统默认字符编码将字符串解码为字节数组 。

public byte[] getBytes() {
    return StringCoding.encode(value, 0, value.length);
}

compareTo()方法

这个方法写的很巧妙，先从0开始判断字符大小。如果两个对象能比较字符的地方比较完了还相等，就直接返回自身长度减被比较对象长度，如果两个字符串长度相等，则返回的是0，巧妙地判断了三种情况。

public int compareTo(String anotherString) {
    //自身对象字符串长度len1
    int len1 = value.length;
    //被比较对象字符串长度len2
    int len2 = anotherString.value.length;
    //取两个字符串长度的最小值lim
    int lim = Math.min(len1, len2);
    char v1[] = value;
    char v2[] = anotherString.value;
 
    int k = 0;
    //从value的第一个字符开始到最小长度lim处为止，如果字符不相等，
    //返回自身（对象不相等处字符-被比较对象不相等字符）
    while (k < lim) {
        char c1 = v1[k];
        char c2 = v2[k];
        if (c1 != c2) {
            return c1 - c2;
        }
        k++;
    }
    //如果前面都相等，则返回（自身长度-被比较对象长度）
    return len1 - len2;
}

startsWith()方法

public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
    char ta[] = value;
    int to = toffset;
    char pa[] = prefix.value;
    int po = 0;
    int pc = prefix.value.length;
    // Note: toffset might be near -1>>>1.
    //如果起始地址小于0或者（起始地址+所比较对象长度）大于自身对象长度，返回假
    if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
        return false;
    }
    //从所比较对象的末尾开始比较
    while (--pc >= 0) {
        if (ta[to++] != pa[po++]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
 
public boolean startsWith(String prefix) {
    return startsWith(prefix, 0);
}
 
public boolean endsWith(String suffix) {
    return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length);
}

起始比较和末尾比较都是比较经常用得到的方法，例如：在判断一个字符串是不是http协议的，或者初步判断一个文件是不是mp3文件，都可以采用这个方法进行比较。

concat()方法

public String concat(String str) {
    int otherLen = str.length();
    //如果被添加的字符串为空，返回对象本身
    if (otherLen == 0) {
        return this;
    }
    int len = value.length;
    char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
    str.getChars(buf, len);
    return new String(buf, true);
}

concat方法也是经常用的方法之一，它先判断被添加字符串是否为空来决定要不要创建新的对象。

replace()方法

public String replace(char oldChar, char newChar) {
    //新旧值先对比
    if (oldChar != newChar) {
        int len = value.length;
        int i = -1;
        char[] val = value; 
 
        //找到旧值最开始出现的位置
        while (++i < len) {
            if (val[i] == oldChar) {
                break;
            }
        }
        //从那个位置开始，直到末尾，用新值代替出现的旧值
        if (i < len) {
            char buf[] = new char[len];
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                buf[j] = val[j];
            }
            while (i < len) {
                char c = val[i];
                buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                i++;
            }
            return new String(buf, true);
        }
    }
    return this;
}

这个方法也有讨巧的地方，例如最开始先找出旧值出现的位置，这样节省了一部分对比的时间。replace(String oldStr,String newStr)方法通过正则表达式来判断。

trim()方法

public String trim() {
    int len = value.length;
    int st = 0;
    char[] val = value;    /* avoid getfield opcode */
 
    //找到字符串前段没有空格的位置
    while ((st < len) && (val[st] <= &#39; &#39;)) {
        st++;
    }
    //找到字符串末尾没有空格的位置
    while ((st < len) && (val[len - 1] <= &#39; &#39;)) {
        len--;
    }
    //如果前后都没有出现空格，返回字符串本身
    return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
}

trim方法就是将字符串中的空白字符串删掉。

valueOf()方法

public static String valueOf(boolean b) {
   //如果b为true就返回"true"否则返回"false"
   return b ? "true" : "false";
}
public static String valueOf(char c) {
    //创建data[]数组 并把c添加进去
    char data[] = {c};        
     //创建一个新的String对象并进行返回
    return new String(data, true); 
}
public static String valueOf(int i) {
    //调用Integer对象的toString()方法并进行返回
    return Integer.toString(i);  
}
//Integer类中的toString(i)方法
public static String toString(int i) {
    //是否为Integer最小数，是直接返回
    if (i == Integer.MIN_VALUE)
       return "-2147483648";
    //这个i有多少位
    int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
    //创建一个char数组
    char[] buf = new char[size];
    //把i内容方法char数组中区
    getChars(i, size, buf);
    //返回一个String对象
    return new String(buf, true);
}

split() 方法

public String[] split(String regex) {
    return split(regex, 0);
}
//使用到了正则表达式
public String[] split(String regex, int limit) {
      //....
    //源码有点多了，反正就是里面使用到了正则表达式，进行切分
    }

split() 方法用于把一个字符串分割成字符串数组，返回一个字符串数组返回的数组中的字串不包括 regex自身。可选的“limit”是一个整数，第一个方法中默认是0，允许各位指定要返回的最大数组的元素个数。

常见方法源码分析就这么多了，下面我们再回顾到使用场景中来，尤其是面试中。

String在面试中常见问题

如何比较字符串相同？

在java中比较对象是否相同，通常有两种方法：

• ==
• equals方法

注意==用于基本数据类型的比较和用于引用类型的比较的区别。

==比较基本数据类型，比较的是值

==比较引用数据类型，比较的是地址值

另外，String对equals方法进行了重写，所以比较字符串咱们还是要使用equals方法来比较。主要是String的equals方法里包含了==的判断（请看前面源码分析部分）。

案例

public class StringDemo {
   public static void main(String[] args) {
     String st1 = "abc";
     String st2 = "abc";
     System.out.println(st1 == st2);
     System.out.println(st1.equals(st2)); 
   }
}

输出

true
true

String str=new String("abc");这行代码创建了几个对象？

看下面这段代码：

String str1 = "abc";  // 在常量池中
String str2 = new String("abc"); // 在堆上

关于这段代码，创建了几个对象，网上答案有多重，1个，2个还有3个的。下面我们就来聊聊到底是几个？

首先，我們需要明確的是；不管是str1還是str2，他們都是String類型的變量，不是對象，平時，可能我們會叫str2對象，那隻是為了便於理解，本質上來說str2、str1都不是對象。

其次，String str="abc"；的時候，字串「abc」會被儲存在字串常數池中，只有1份，此時的賦值運算等於是建立0個或1個物件。如果常量池中已經存在了“abc”，那麼就不會再建立對象，直接將引用賦值給str1；如果常數池中沒有“abc”，那麼建立一個對象，並將引用賦值給str1。

那麼，透過new String("abc");的形式又是如何呢？

答案是1或2個。

當JVM遇到上述程式碼時，會先擷取常數池中是否存在“abc”，如果不存在“abc”這個字串，則會先在常數池中建立這個字元串。然後再執行new操作，會在堆記憶體中建立一個儲存「abc」的String對象，對象的參考賦值給str2。此過程建立了2個物件。

當然，如果檢索常數池時發現已經存在了對應的字串，那麼只會在堆內創建一個新的String對象，此過程只創建了1個對象。

最後，如果單獨問String str=new String("abc");建立了幾個對象，請記住：常數池中是否存在"abc"，存在，建立一個對象；不存在創建兩個物件。

String 和 StringBuilder、StringBuffer 的差異

線程安全性

String 中的物件是不可變的，也可以理解為常數，線程安全。 AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 與 StringBuffer 的公共父類，定義了一些字串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。 StringBuffer 對方法加了同步鎖或是對呼叫的方法加了同步鎖，所以是執行緒安全的。 StringBuilder 並沒有對方法進行加同步鎖，所以是非執行緒安全的。

效能

每次對 String 類型進行改變的時候，都會產生一個新的 String 對象，然後將 指標指向新的 String 物件。 StringBuffer 每次都會對 StringBuffer 物件本身進行操作，而不是產生新的物件並更改物件參考。相同情況下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 僅能獲得 10%~15% 左右的效能提升，但卻要冒多執行緒不安全的風險。

三者所使用的總結：

• 操作少量的数据 ，推荐使用String
• 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据，推荐使用 StringBuilder
• 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 ，推荐使用 StringBuffer

String 和 JVM有什么关系？

String 常见的创建方式有两种，new String() 的方式和直接赋值的方式，直接赋值的方式会先去字符串常量池中查找是否已经有此值，如果有则把引用地址直接指向此值，否则会先在常量池中创建，然后再把引用指向此值；而 new String() 的方式一定会先在堆上创建一个字符串对象，然后再去常量池中查询此字符串的值是否已经存在，如果不存在会先在常量池中创建此字符串，然后把引用的值指向此字符串。

JVM中的常量池

字面量—文本字符串，也就是我们举例中的 public String s = " abc "; 中的 "abc"。

用 final 修饰的成员变量，包括静态变量、实例变量和局部变量。

请看下面这段代码：

String s1 = new String("Java");
String s2 = s1.intern();
String s3 = "Java";
System.out.println(s1 == s2); // false
System.out.println(s2 == s3); // true

它们在 JVM 存储的位置，如下图所示：

注意：JDK 1.7 之后把永生代换成的元空间，把字符串常量池从方法区移到了 Java 堆上。

除此之外编译器还会对 String 字符串做一些优化，例如以下代码：

String s1 = "Ja" + "va";
String s2 = "Java";
System.out.println(s1 == s2);

虽然 s1 拼接了多个字符串，但对比的结果却是 true，我们使用反编译工具，看到的结果如下：

Compiled from "StringExample.java"
public class com.lagou.interview.StringExample {
  public com.lagou.interview.StringExample();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
    LineNumberTable:
      line 3: 0
  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String Java
       2: astore_1
       3: ldc           #2                  // String Java
       5: astore_2
       6: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       9: aload_1
      10: aload_2
      11: if_acmpne     18
      14: iconst_1
      15: goto          19
      18: iconst_0
      19: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
      22: return
    LineNumberTable:
      line 5: 0
      line 6: 3
      line 7: 6
      line 8: 22
}

从编译代码 #2 可以看出，代码 "Ja"+"va" 被直接编译成了 "Java" ，因此 s1==s2 的结果才是 true，这就是编译器对字符串优化的结果。

如何判断两个字符串中含有几个相同字符

• 将字符串转化成数组
• HashMap 方法
• 字符串直接进行比较
• 正则表达式
• HashSet 方法

String有没有长度限制？是多少？为什么？

下面先看看length方法源码：

private final char value[];
public int length() {
        return value.length;
}

length()方法返回的是int类型，那可以得知String类型的长度肯定不能超过Integer.MAX_VALUE的。

答：首先字符串的内容是由一个字符数组 char[] 来存储的，由于数组的长度及索引是整数，且String类中返回字符串长度的方法length() 的返回值也是int ，所以通过查看java源码中的类Integer我们可以看到Integer的最大范围是2^31 -1,由于数组是从0开始的，所以**数组的最大长度可以使【0~2^31】**通过计算是大概4GB。

但是通过翻阅java虚拟机手册对class文件格式的定义以及常量池中对String类型的结构体定义我们可以知道对于索引定义了u2，就是无符号占2个字节，2个字节可以表示的最大范围是2^16 -1 = 65535。

但是由于JVM需要1个字节表示结束指令，所以这个范围就为65534了。超出这个范围在编译时期是会报错的，但是运行时拼接或者赋值的话范围是在整形的最大范围。

字符串对象能否用在switch表达式中？

从JDK7开始的话，我们就可以在switch条件表达式中使用字符串了，也就是说7之前的版本是不可以的。

switch (str.toLowerCase()) {
      case "tian":
           value = 1;
           break;
      case "jiang":
           value = 2;
           break;
}

说说String中intern方法

在JDK7之前的版本，调用这个方法的时候，会去常量池中查看是否已经存在这个常量了，如果已经存在，那么直接返回这个常量在常量池中的地址值，如果不存在，则在常量池中创建一个，并返回其地址值。

但是在JDK7以及之后的版本中，常量池从perm区搬到了heap区。intern检测到这个常量在常量池中不存在的时候，不会直接在常量池中创建该对象了，而是将堆中的这个对象的引用直接存到常量池中，减少内存开销。

下面的案例

public class InternTest {
  
  public static void main(String[] args) {
    String str1 = new String("hello") + new String("world");
    str1.intern();
    String str2 = "helloworld";
    System.out.println(str1 == str2);//true
    System.out.println(str1.intern() == str2);//true
  }
}

好了，关于Stirng类的分享就到此，欢迎找我探讨更多技术问题。

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