String字符串详细讲解以及inner面试大坑填埋

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-01-25 16:35 229阅读 0赞

> 前言：因为最近刷了一些面试题，碰到一些关于String字符串的问题，所以在这里记录一下

进入`String`这个类的源码当中,`public final class String`,可以看到`String`是`final`类型，所有不可以被继承，这样的设计有什么好处呢?主要是为了安全和高效。

**安全性的体现：**

*  因为String经常被使用在java类中充当参数，比如，文件路径，如果此时字符串是可变的，那么操作就可能引起，打开文件失败。如当 `filePath='''c:\\abc\\c'`,调用某一个方法，使用`filePath`这个引用时，我们本以为会打开之前的路径，但是如果引用的内容被修改，这样就会引发安全问题。
 *  不可变动的对象天生就是线程安全的，因为对象的不可变，他们就可在对个线程之间的共享，而不需要同步处理。

**高效性的体现：**

*  java当中使用HashMap的时候，经常会使用`key`用`String`类型来表示，这个时候，`String`类型的不可改变性，就保证`hashcode`永远保持一致。也就意味不用每次都计算一次`hashcode`的值。

--------------------

**定义string字符串主要有两种方式:**

//第一种
    String a = "jack";

//第二种
    String a= new String("jack");

那么这两种创建方式有什么区别呢。这个也面试经常会问的问题。  
创建的过程：  
第一种：会先到`常量池`中查找是否存在`jack`这个相同的字符串，如果有，那么返回已经存在字符串的引用，如果不存在,那么就创建`jack`字符串对象，并且返回引用。  
第二种：同样先检查`常量池`当中是否有`jack`对象，有则返回对象，没有就创建对应的实例对象。然后在堆中 `new String ("jack")`，然后将对象地址赋值给a。  
小结一下这两种方式的具体区别：  
直接声明的方式创建对象，会先在常量池中寻找。而new的方式会在堆中一个对象，然后保存着常量池的引用。所以当常量池不存在`jack`这个字符串的时候，会创建2个对象。而直接声明的方法就创建1个。

画了一个内存示意图记录一下：（这里画的是jdk1.7+版本的，因为jdk1.7的时候，常量池被推到堆里面了。jdk1.6中的常量池是放在Perm区中，perm区与堆区是分开的。下面介绍不同版本的intern()方法的时候会记录）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczMjk1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
那下面来测试几道题目看一下是否掌握了。

String a = "abc";
    		String b = "abc";
    		String c = new String("abc");
    		String d = "a" + "bc";
    		String s1 = "a";
    		String e = s1 + "bc";
    		System.out.println(a==b);  #1
    		System.out.println(b==c);  #2
    		System.out.println(d==c);  #3
    		System.out.println(d==b);  #4
     		System.out.println(e==b);  #5

输出结果：

true
    false
    false
    true
    false

那下面就来记录一下原因：  
`#1`,因为在声明`b="abc"`之前执行了`a="abc"`那么也就是说，常量池已经存在`abc`这个字符串，那么声明`b=“”abc“”`返回的就是,已经存在字符串的引用。同一地址比价，所以答案是`true`  
`#2` `c`是通过`new`创建的，`c`指向的地址是`String`对象，而`b`指向的地址是常量池`jack`。那么也就很好理解 答案是`false`  
`#3`先来看一`String d ="a" + "bc"`,通过反编译后得到如下代码

String a = "abc";
    		String b = "abc";
    		String c = new String("abc");
    		String d = "abc";
    		String s1 = "a";
    		String e = (new StringBuilder(String.valueOf(s1))).append("bc").toString();

可以看到`d`被直接转化成`abc`，所`d`得到是常量池`abc`的引用，看到这里也就不难理解 `#3`为`false`，`#4`为true.  
`#5` 看到反编译之后的代码发现，`s1 + "bc"`是通过`StringBuilder`对象实现。即`e`是一个`StringBuilder`引用，所以`e==b`答案是`false`  
**(因为常量池保存的是已经确定的字面量的值，所以对应字面量拼接，会把拼接结果保存到字符串，而如果有一个是变量的话（如：`String e = s1 + "bc"`,那么编译时期是无法确定的，只有在运行时期才能确定，所以就要调用`StringBuilder.append()`方法)**

--------------------

#### intern()方法 ####

先看几个一段代码：

String s3 = new String("a")+new String("a");
    		s3.intern();
    		String s4 = "aa";
    		System.out.println(s3==s4);

打印结果：

>  *  jdk1.6 false
>  *  jdk1.7 true

这个`intern()`方法的不同，主要是因为`常量池`在`jdk1.6`与`jdk1.7`的位置不同引起的。

*  在`jdk1.6`中的常量池是放在`perm`区，perm区与堆区是分开的。  
    jdk1.6中的intern方法，会把字符串复制到常量池当中，并且返回引用。
 *  而在`jdk1.7`当中已经从`perm`当中移动到堆区（jdk1.8已经完全取消了`perm`区，有一个新的`元空间`代替）  
    jdk1.7中会把相同字符串实例的引用添加到常量池中，并没有复制，然后返回该引用。（注意返回的是首次创建时候的引用地址。）  
    **所以：一个是复制实例，一个是复制改实例的引用**

来记录一下上面代码结果的解释：  
**jdk1.6**  
`s3.intern()`会先检查常量池是否有`aa`这个字符串，因为没有，所以复制一份，放在常量池。然后执行`s4="aa"`的时候，就返回常量池已经存在的`aa`的引用。然后因为`s3`是指向堆上的引用，所以`s3==s4`为`false`.  
**内存图如下所示：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczMjk1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**在jdk1.7中**  
同样`s3.intern()`会先检查常量池是否有`aa`这个字符串，有则返回引用，如果没有，那么将会把`s3`的引用复制一份，保存在常量池当中。接下当`s4="aa"`的时候，先检查常量池，发现有`aa`字符串（刚刚执行`intern()`方法保存的），然后返回其引用给`s4`，所以`s4`与`s3`是相同的地址。所以结果为`true`。  
**记录一下内存图如下：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczMjk1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**总结：**  
jdk1.7对常量池做了更改

*  `String`的常量池从`Perm`区移到了堆区，
 *  `intern()`方法，如果常量池不包含该字符串，则保存堆中的引用到常量池，不会重新创建一个对象在常量池。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczMjk1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220125/70adf59f9dd24eae8a414a2bd1c1ea87.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczMjk1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220125/9040fdcf9f70496f8135e6a29d1cbdbe.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzczMjk1NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220125/fecb61042cd343e8ab4391a716e90ab5.png