1. 看看源碼

大家都知道， String 被聲明為 final，因此它不可被繼承。(Integer 等包裝類(lèi)也不能被繼承）。我們先來(lái)看看 String 的源碼。

在 Java 8 中，String 內(nèi)部使用 char 數(shù)組存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

在 Java 9 之后，String 類(lèi)的實(shí)現(xiàn)改用 byte 數(shù)組存儲(chǔ)字符串，同時(shí)使用 coder 來(lái)標(biāo)識(shí)使用了哪種編碼。

value 數(shù)組被聲明為 final，這意味著 value 數(shù)組初始化之后就不能再引用其它數(shù)組。并且 String 內(nèi)部沒(méi)有改變 value 數(shù)組的方法，因此可以保證 String 不可變。

2. 不可變有什么好處呢

2.1 可以緩存 hash 值

因?yàn)?String 的 hash 值經(jīng)常被使用，例如 String 用做 HashMap 的 key。不可變的特性可以使得 hash 值也不可變，因此只需要進(jìn)行一次計(jì)算。

2.2 String Pool 的使用

如果一個(gè) String 對(duì)象已經(jīng)被創(chuàng)建過(guò)了，那么就會(huì)從 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可變的，才可能使用 String Pool。

2.3 安全性

String 經(jīng)常作為參數(shù)，String 不可變性可以保證參數(shù)不可變。例如在作為網(wǎng)絡(luò)連接參數(shù)的情況下如果 String 是可變的，那么在網(wǎng)絡(luò)連接過(guò)程中，String 被改變，改變 String 的那一方以為現(xiàn)在連接的是其它主機(jī)，而實(shí)際情況卻不一定是。

2.4 線程安全

String 不可變性天生具備線程安全，可以在多個(gè)線程中安全地使用。

3. 再來(lái)深入了解一下 String

3.1 “+” 連接符

字符串對(duì)象可以使用“+”連接其他對(duì)象，其中字符串連接是通過(guò) StringBuilder（或 StringBuffer）類(lèi)及其 append 方法實(shí)現(xiàn)的，對(duì)象轉(zhuǎn)換為字符串是通過(guò) toString 方法實(shí)現(xiàn)的。可以通過(guò)反編譯驗(yàn)證一下：

由上可以看出，Java中使用"+"連接字符串對(duì)象時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)StringBuilder()對(duì)象，并調(diào)用append()方法將數(shù)據(jù)拼接，最后調(diào)用toString()方法返回拼接好的字符串。那這個(gè) “+” 的效率怎么樣呢？

3.2 “+”連接符的效率

使用“+”連接符時(shí)，JVM會(huì)隱式創(chuàng)建StringBuilder對(duì)象，這種方式在大部分情況下并不會(huì)造成效率的損失，不過(guò)在進(jìn)行大量循環(huán)拼接字符串時(shí)則需要注意。比如：

這樣由于大量StringBuilder創(chuàng)建在堆內(nèi)存中，肯定會(huì)造成效率的損失，所以在這種情況下建議在循環(huán)體外創(chuàng)建一個(gè)StringBuilder對(duì)象調(diào)用append()方法手動(dòng)拼接（如上面例子如果使用手動(dòng)拼接運(yùn)行時(shí)間將縮小到1/200左右）。

與此之外還有一種特殊情況，也就是當(dāng)"+"兩端均為編譯期確定的字符串常量時(shí)，編譯器會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，直接將兩個(gè)字符串常量拼接好，例如：

4. 字符串常量

4.1 為什么使用字符串常量？

JVM為了提高性能和減少內(nèi)存的開(kāi)銷(xiāo)，在實(shí)例化字符串的時(shí)候進(jìn)行了一些優(yōu)化：使用字符串常量池。每當(dāng)創(chuàng)建字符串常量時(shí)，JVM會(huì)首先檢查字符串常量池，如果該字符串已經(jīng)存在常量池中，那么就直接返回常量池中的實(shí)例引用。如果字符串不存在常量池中，就會(huì)實(shí)例化該字符串并且將其放到常量池中。由于String字符串的不可變性，常量池中一定不存在兩個(gè)相同的字符串。

4.2 實(shí)現(xiàn)字符串常量池的基礎(chǔ)

實(shí)現(xiàn)該優(yōu)化的基礎(chǔ)是因?yàn)樽址遣豢勺兊?#xff0c;可以不用擔(dān)心數(shù)據(jù)沖突進(jìn)行共享。

運(yùn)行時(shí)實(shí)例創(chuàng)建的全局字符串常量池中有一個(gè)表，總是為池中每個(gè)唯一的字符串對(duì)象維護(hù)一個(gè)引用,這就意味著它們一直引用著字符串常量池中的對(duì)象，所以，在常量池中的這些字符串不會(huì)被垃圾收集器回收。

我們來(lái)看個(gè)小例子，了解下不同的方式創(chuàng)建的字符串在內(nèi)存中的位置：

5. String類(lèi)常見(jiàn)的面試題

5.1 判斷字符串s1和s2是否相等

解析：

s1和s2：

String s1 = "123";先是在字符串常量池創(chuàng)建了一個(gè)字符串常量“123”，“123”常量是有地址值，地址值賦值給s1。接著聲明 String s2=“123”,由于s1已經(jīng)在方法區(qū)的常量池創(chuàng)建字符串常量"123"，進(jìn)入常量池規(guī)則：如果常量池中沒(méi)有這個(gè)常量，就創(chuàng)建一個(gè)，如果有就不再創(chuàng)建了，故直接把常量"123"的地址值賦值給s2，所以s1==s2為true。

由于String類(lèi)重寫(xiě)了equals方法，s1.equals(s2)比較的是字符串的內(nèi)容，s1和s2的內(nèi)容都是"123"，故s1.equals(s2)為true。

s3和s4：

s3創(chuàng)建了一個(gè)新的字符串"1234"，s4是兩個(gè)新的字符串"12"和"34"通過(guò)"+“符號(hào)連接所得，根據(jù)Java中常量?jī)?yōu)化機(jī)制, “12” 和"34"兩個(gè)字符串常量在編譯期就連接創(chuàng)建了字符串"1234”,由于字符串"1234"在常量池中存在，故直接把"1234"在常量池的地址賦值給s4，所以s3==s4為true。

s3和s5：

s5是由一個(gè)變量s1連接一個(gè)新的字符串"4"，首先會(huì)在常量池創(chuàng)建字符串"4"，然后進(jìn)行"+“操作，根據(jù)字符串的串聯(lián)規(guī)則，s5會(huì)在堆內(nèi)存中創(chuàng)建StringBuilder（或StringBuffer）對(duì)象，通過(guò)append方法拼接s1和字符串常量"4”，此時(shí)拼接成的字符串"1234"是StringBuilder（或StringBuffer）類(lèi)型的對(duì)象，通過(guò)調(diào)用toString方法轉(zhuǎn)成String對(duì)象"1234"，所以s5此時(shí)實(shí)際指向的是堆內(nèi)存中的"1234"對(duì)象，堆內(nèi)存中對(duì)象的地址和常量池中對(duì)象的地址不一致，故s3==s5為false。

看下JDK8的API文檔里的解釋：

Java語(yǔ)言為字符串連接運(yùn)算符(+)提供特殊支持，并為其他對(duì)象轉(zhuǎn)換為字符串。字符串連接是通過(guò)StringBuilder (或StringBuffer )類(lèi)及其append方法實(shí)現(xiàn)的。字符串轉(zhuǎn)換是通過(guò)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)toString，由下式定義0bject和繼承由在Java中的所有類(lèi)。有關(guān)字符串連接和轉(zhuǎn)換的其他信息，請(qǐng)參閱Gosling，Joy 和Steele，Java 語(yǔ)言規(guī)范。

不管是常量池還是堆，只要是使用equals比較字符串，都是比較字符串的內(nèi)容，所以s3.equals(s5)為true。

Java常量?jī)?yōu)化機(jī)制：給一個(gè)變量賦值，如果等于號(hào)的右邊是常量，并且沒(méi)有一個(gè)變量，那么就會(huì)在編譯階段計(jì)算該表達(dá)式的結(jié)果，然后判斷該表達(dá)式的結(jié)果是否在左邊類(lèi)型所表示范圍內(nèi)，如果在，那么就賦值成功，如果不在，那么就賦值失敗。但是注意如果一旦有變量參與表達(dá)式，那么就不會(huì)有編譯期間的常量?jī)?yōu)化機(jī)制。

s3和s6：

String s6 = new String("1234");在堆內(nèi)存創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象，s6指向這個(gè)堆內(nèi)存的對(duì)象地址，而s3指向的是字符串常量池的"1234"對(duì)象的地址，故s3==s6為false。

5.2 創(chuàng)建多少個(gè)字符串對(duì)象？

解析：

String s0 = “123”;

字符串常量池對(duì)象：“123”，1個(gè)；

共1個(gè)。

String s1 = new String(“123”);

字符串常量池對(duì)象：“123”，1個(gè)；

堆對(duì)象：new String(“123”)，1個(gè)；

共2個(gè)。

String s2 = new String(“1” + “2”);

字符串常量池對(duì)象：“12”，1個(gè)（Jvm在編譯期做了優(yōu)化，“1” + "2"合并成了 “12”）；

堆對(duì)象：new String(“12”)，1個(gè)

共2個(gè)。

由于s2涉及字符串合并，我們通過(guò)命令看下字節(jié)碼信息：

得到字節(jié)碼信息如下：

我們可以很清晰看到，創(chuàng)建了一個(gè)新的String對(duì)象和一個(gè)字符串常量"12"，new String("1" + "2") 相當(dāng)于 new String("12")，共創(chuàng)建了2個(gè)字符串對(duì)象。

String s3 = new String(“12”) + “3”;

字符串常量池對(duì)象：“12”、“3”，2個(gè)，

堆對(duì)象： new Stringbuilder().append(“12”).append(“3”).toString();轉(zhuǎn)成String對(duì)象，1個(gè)；

共3個(gè)。

我們同樣看下編譯后的結(jié)果：

可以看到，包括StringBuilder在內(nèi)，共創(chuàng)建了4個(gè)對(duì)象，字符串"12"和字符串"3"是分開(kāi)創(chuàng)建的，所以共創(chuàng)建了3個(gè)字符串對(duì)象。

總結(jié)：

new String()是在堆內(nèi)存創(chuàng)建新的字符串對(duì)象，其構(gòu)造參數(shù)中可傳入字符串，此字符串一般會(huì)在常量池中先創(chuàng)建出來(lái)，new String()創(chuàng)建的字符串是參數(shù)字符串的副本，看下API中關(guān)于String構(gòu)造器的解釋：

String(String original)

初始化新創(chuàng)建的String對(duì)象，使其表示與參數(shù)相同的字符序列;換句話說(shuō)，新創(chuàng)建的字符串是參數(shù)字符串的副本。

所以new String()的方式創(chuàng)建字符串百分百會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的字符串對(duì)象，而類(lèi)似于"123"這樣的字符串對(duì)象則需要在創(chuàng)建之前看常量池中有沒(méi)有，有的話就不創(chuàng)建，沒(méi)有則創(chuàng)建新的對(duì)象。 "+"操作符連接字符串常量的時(shí)候會(huì)在編譯期直接生成連接后的字符串，若該字符串在常量池已經(jīng)存在，則不會(huì)創(chuàng)建新的字符串；連接變量的話則涉及StringBuilder等字符串構(gòu)建器的創(chuàng)建，會(huì)在堆內(nèi)存生成新的字符串對(duì)象。

以上就是我們給您帶來(lái)的關(guān)于Java字符串的一些知識(shí)總結(jié)和面試技巧，你學(xué)廢了嗎？

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的传一个实体一个string_没想到，一个小小的String还有这么多窍门的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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