Java String类笔记

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String的不可变性

String的不可变性

// String declaration
public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
    ...
}

public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}

• String类字符串存储方式：值使用final char value[]类型的字符数组存储，因此一旦赋值不可改变；

  • String类存储字符串，使用Array.copyof方法value[]赋值，并开辟内存空间；

• String类不可继承：使用final修饰符，表示String类不可继承；

• String类提供的所有方法中，有返回String的一律新建一个String对象，防止对原String对象进行修改；

String对象创建

字符串常量池：位于常量池中，由String类私有维护，池中元素都是String对象，每个String对象的字面值是唯一的，由GC回收；
String常量对象创建场合：当String对象第一次常量赋值和调用String对象调用intern()方法时，常量池中创建对应String常量对象；

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
String str3 = str1;
String str4 = new String("abcd");
String str5 = new String("abc");

String对象创建，分为直接常量赋值与new运算符创建，创建String新对象时创建1个或2个String对象；

直接字符串常量赋值

创建对象时，在编译阶段，编译器先去字符串常量池检查是否有String常量对象拥有字面值"abc"，

• 存在/str2：在栈中创建引用，指向常量池中的Strng常量对象（字面值为"abc"）；

• 不存在/str1：在常量池中创建匿名Strng对象（字面值为"abc"），在栈中创建引用，指向String常量对象；

使用new运算符创建

创建对象时，程序先去字符串常量池检查是否有String对象拥有字面值"abc"，

• 存在/str5：在栈中创建对象引用，在堆区为实例分配内存，但是字符数组value字段保存常量对象（常量池中）的value字段的引用；

• 不存在/str4：在栈中创建对象引用，在堆区为实例分配内存，在常量池中创建String常量对象，字符数组value字段保存常量对象（常量池中）的value字段的引用；

String类的intern()方法

String str6 = new String("abc");
String a = str6.intern();
String str7 = "xyz";
String b = str7.intern();

str.intern()首先检查常量池中的String常量对象字面值是否有与str.value相等的，若有直接返回对应String常量对象的引用，否则在常量池中创建字面值为str.value的String常量对象并返回引用；

String类判等：equals方法和等号运算符：

String str1 = "abc";
String str2 = str1;
String str3 = new String("abc");
String str4 = str3;
String str5 = new String("abc");

// String equals只用于判断字面值是否相同，以下结果均为true
System.out.println(str1.equals(str2));
System.out.println(str1.equals(str3));
System.out.println(str3.equals(str4));
System.out.println(str3.equals(str5));

// false，str1与str3引用不同对象
System.out.println(str1 == str3);
// false，str3与str5引用不同对象
System.out.println(str3 == str5;

• equals()方法检测两个字符串变量/常量是否相等；

• ==运算符判断两个String对象的引用地址是否相同，即判断引用变量引用指向同一个对象；

String：空串与null

1. 空串""是长度为0的字符串，用if(str.length() == 0)或if(str.equals(""))判断；

2. null表示String对象为空，用if(str == null)判断；

String、StringBuilder，StringBuffer辨析

三者可变性与线程安全辨析

• String类由于对象不可变，线程安全 【异】

• StringBuilder与StringBuffer都继承AbstractStringBuilder类，字面值char[] value均可变【同】；

• StringBuffer中主要方法用synchronized加了同步锁，因此线程安全【异】；

• StringBuilder方法没有加同步锁，因此线程不安全，但在非多线程场景下，效率高于StringBuilder【异】；

三者适用场景【异】：

• 使用String类：适用于字符串不频繁变化的场景，比如常量生命，少量变量运算；

• 使用StringBuilder类：适用于单线程环境下字符串频繁变化的场景；

• 使用StringBuffer类：适用于多线程环境下字符串频繁变化的场景；

• String类重写了equals()方法和hashCode()方法，StringBuilder和StrngBuffer没有，因此将后两者对象存储Java集合类中会出现问题；

String对象"+/+="本质

• 在进行连接操作（“+”和 “+=”）时，String每次返回一个新的String实例，而StringBuffer/StringBuilder的append()直接返回this；

• String类“+”和 “+=”操作符是Java中唯一重载的两个操作符。这两个操作符都是编译器默认引入了StringBuilder类，最后都调用toString()方法返回String对象，StringBuilder临时对象被GC回收，因此效率极为低下；