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1.String的特性

1.1不變性

我們常常聽人說，HashMap 的 key 建議使用不可變類，比如說 String 這種不可變類。這里說不可變指的是類值一旦被初始化，就不能再被改變了，如果被修改，將會(huì)是新的類，我們寫個(gè)demo 來演示一下。

public class test {     
  public static void main(String[] args){ 
        String str="hello"; 
        str=str+"world"; 
    } 
} 

從代碼上來看，s 的值好像被修改了，但從 debug 的日志來看，其實(shí)是 s 的內(nèi)存地址已經(jīng)被修了，也就說 s =“world” 這個(gè)看似簡(jiǎn)單的賦值，其實(shí)已經(jīng)把 s 的引用指向了新的 String，debug 截圖顯示內(nèi)存地址已經(jīng)被修改，兩張截圖如下，我們可以看到標(biāo)紅的地址值已經(jīng)修改了。

用示意圖來表示堆內(nèi)存，即見下圖。

我們可以看下str的地址已經(jīng)改了，說了生成了兩個(gè)字符串，String類的官方注釋為Strings are constant; their values cannot be changed after they are created. 簡(jiǎn)單翻譯下為字符串是常量;它們的值在創(chuàng)建后不能更改。

下面為String的相關(guān)代碼，如下代碼，我們可以看到：

1. String 被 final 修飾，說明 String 類絕不可能被繼承了，也就是說任何對(duì) String 的操作方法，都不會(huì)被繼承覆寫，即可保證雙親委派機(jī)制，保證基類的安全性。

2. String 中保存數(shù)據(jù)的是一個(gè) char 的數(shù)組 value。我們發(fā)現(xiàn) value 也是被 final 修飾的，也就是說 value 一旦被賦值，內(nèi)存地址是絕對(duì)無法修改的，而且 value 的權(quán)限是 private 的，外部絕對(duì)訪問不到，String沒有開放出可以對(duì) value 進(jìn)行賦值的方法，所以說 value 一旦產(chǎn)生，內(nèi)存地址就根本無法被修改。

//char類型的final數(shù)組 
    private final char value[];     
     
    //hash值 
    private int hash;  
 
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L; 

1.2相等判斷

相等判斷邏輯寫的很清楚明了，如果有人問如何判斷兩者是否相等時(shí)，我們可以從兩者的底層結(jié)構(gòu)出發(fā)，這樣可以迅速想到一種貼合實(shí)際的思路和方法，就像 String 底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 char 的數(shù)組一樣，判斷相等時(shí)，就挨個(gè)比較 char 數(shù)組中的字符是否相等即可。(這里先挖個(gè)坑，攜程問過類似題目)

public boolean equals(Object anObject) {               
       //如果地址相等，則直接返回true 
       if (this == anObject) {      
 
             return true; 
        }       
        //如果為String字符串，則進(jìn)行下面的邏輯判斷 
        if (anObject instanceof String) {           
          //將對(duì)象轉(zhuǎn)化為String 
            String anotherString = (String)anObject;       
            //獲取當(dāng)前值的長(zhǎng)度 
            int n = value.length;             
            //先比較長(zhǎng)度是否相等，如果長(zhǎng)度不相等，這兩個(gè)肯定不相等 
            if (n == anotherString.value.length) {              
                   char v1[] = value;             
                   char v2[] = anotherString.value;                int i = 0;                //while循環(huán)挨個(gè)比較每個(gè)char 
                    while (n-- != 0) {                 
                        if (v1[i] != v2[i])                
                             return false; 
                        i++; 
                    }             
                return true; 
            } 
        }      
           return false; 
    } 

相等邏輯的流程圖如下，我們可以看到整個(gè)流程還是很清楚的。

1.3替換操作

替換在平時(shí)工作中也經(jīng)常使用，主要有 replace 替換所有字符、replaceAll 批量替換字符串、replaceFirst這三種場(chǎng)景。

下面寫了一個(gè) demo 演示一下三種場(chǎng)景：

public static void main(String[] args) { 
        String str = "hello word !!"; 
        System.out.println("替換之前 :" + str); 
        str = str.replace('l', 'd'); 
        System.out.println("替換所有字符 :" + str); 
        str = str.replaceAll("d", "l"); 
        System.out.println("替換全部 :" + str); 
        str = str.replaceFirst("l", ""); 
        System.out.println("替換第一個(gè) l :" + str); 
    } 

輸出的結(jié)果是：

這邊要注意一點(diǎn)是replace和replaceAll的區(qū)別，不是替換和替換所有的區(qū)別哦。

而是replaceAll支持正則表達(dá)式，因此會(huì)對(duì)參數(shù)進(jìn)行解析(兩個(gè)參數(shù)均是)，如replaceAll("\\d", "*")，而replace則不會(huì)，replace("\\d","*")就是替換"\\d"的字符串，而不會(huì)解析為正則。

1.4 intern方法

String.intern() 是一個(gè) Native 方法，即是c和c++與底層交互的代碼，它的作用(在JDK1.6和1.7操作不同)是：

如果運(yùn)行時(shí)常量池中已經(jīng)包含一個(gè)等于此 String 對(duì)象內(nèi)容的字符串，則直接返回常量池中該字符串的引用;

如果沒有， 那么在jdk1.6中，將此String對(duì)象添加到常量池中，然后返回這個(gè)String對(duì)象的引用(此時(shí)引用的串在常量池)。

在jdk1.7中，放入一個(gè)引用，指向堆中的String對(duì)象的地址，返回這個(gè)引用地址(此時(shí)引用的串在堆)。

public native String intern(); 

如果看上面看不懂，我們來看下一下具體的例子，并來分析下。

public static void main(String[] args) { 
        String s1 = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐"); 
        s1.intern(); 
        String s2 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐"; 
        System.out.println(s1 == s2); 
 
        String s3 = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐") + new String("test"); 
        s3.intern(); 
        String s4 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐test"; 
        System.out.println(s3 == s4); 
 
    } 

我們來看下結(jié)果，實(shí)際的打印信息如下。

為什么顯示這樣的結(jié)果，我們來看下。所以在 jdk7 的版本中，字符串常量池已經(jīng)從方法區(qū)移到正常的堆 區(qū)域了。

• 第一個(gè)false： 第一句代碼String s1 = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐");生成了2個(gè)對(duì)象。常量池中的“學(xué)習(xí)Java的小姐姐” 和堆中的字符串對(duì)象。s1.intern(); 這一句是 s1 對(duì)象去常量池中尋找后，發(fā)現(xiàn) “學(xué)習(xí)Java的小姐姐” 已經(jīng)在常量池里了。接下來String s2 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐"; 這句代碼是生成一個(gè) s2的引用指向常量池中的“學(xué)習(xí)Java的小姐姐”對(duì)象。結(jié)果就是 s 和 s2 的引用地址明顯不同，所以打印結(jié)果是false。
• 第二個(gè)true:先看 s3和s4字符串。String s3 = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐") + new String("test");，這句代碼中現(xiàn)在生成了3個(gè)對(duì)象，是字符串常量池中的“學(xué)習(xí)Java的小姐姐” ,"test"和堆 中的 s3引用指向的對(duì)象。此時(shí)s3引用對(duì)象內(nèi)容是”學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”，但此時(shí)常量池中是沒有 “學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”對(duì)象的，接下來s3.intern();這一句代碼，是將 s3中的“學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”字符串放入 String 常量池中，因?yàn)榇藭r(shí)常量池中不存在“學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”字符串，常量池不需要再存儲(chǔ)一份對(duì)象了，可以直接存儲(chǔ)堆中的引用。這份引用指向 s3 引用的對(duì)象。也就是說引用地址是相同的。最后String s4 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐test"; 這句代碼中”學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”是顯示聲明的，因此會(huì)直接去常量池中創(chuàng)建，創(chuàng)建的時(shí)候發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有這個(gè)對(duì)象了，此時(shí)也就是指向 s3 引用對(duì)象的一個(gè)引用。所以 s4 引用就指向和 s3 一樣了。因此最后的比較 s3 == s4 是 true。

我們?cè)倏聪?，如果把上面的兩行代碼調(diào)整下位置，打印結(jié)果是不是不同。

public static void main(String[] args) { 
        String s1 = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐"); 
        String s2 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐"; 
        s1.intern(); 
        System.out.println(s1 == s2); 
 
        String s3 = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐") + new String("test"); 
        String s4 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐test"; 
        s3.intern(); 
        System.out.println(s3 == s4); 
 
    } 

• 第一個(gè)false: s1 和 s2 代碼中，s1.intern();，這一句往后放也不會(huì)有什么影響了，因?yàn)閷?duì)象池中在執(zhí)行第一句代碼String s = new String("學(xué)習(xí)Java的小姐姐");的時(shí)候已經(jīng)生成“學(xué)習(xí)Java的小姐姐”對(duì)象了。下邊的s2聲明都是直接從常量池中取地址引用的。s 和 s2 的引用地址是不會(huì)相等的。
• 第二個(gè)false：與上面唯一的區(qū)別在于 s3.intern(); 的順序是放在String s4 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐test";后了。這樣，首先執(zhí)行String s4 = "學(xué)習(xí)Java的小姐姐test";聲明 s4 的時(shí)候常量池中是不存在“學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”對(duì)象的，執(zhí)行完畢后，“學(xué)習(xí)Java的小姐姐test“對(duì)象是 s4 聲明產(chǎn)生的新對(duì)象。然后再執(zhí)行s3.intern();時(shí)，常量池中“學(xué)習(xí)Java的小姐姐test”對(duì)象已經(jīng)存在了，因此 s3 和 s4 的引用是不同的。

2. String、StringBuilder和StringBuffer

2.1 繼承結(jié)構(gòu)

2.2 主要區(qū)別

1)String是不可變字符序列，StringBuilder和StringBuffer是可變字符序列。

2)執(zhí)行速度StringBuilder > StringBuffer > String。

3)StringBuilder是非線程安全的，StringBuffer是線程安全的。