深入了解Java-String

男娘i 2022-05-26 04:58 194阅读 0赞

一、String类简介

Java是一门面向对象编程语言，除了8个基本类型外，其他都属于类，而String就是java提供来创建和操作字符串的类，本文主要分析String的构造原理和使用方式，以下为String类的源码截取图

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从上图我们可以看出，String首先是一个final类，并且是实现了Serializable的，说明String对象一旦创建不可修改并且它是支持序列化的。其次我们对类成员分析，它的Value为一个char\[\],这也略微揭开了一截String神秘的面纱，我们可以通过猜想String的提供的许多方法是通过是操作的它的value(char\[\])来完成的，接着往下看它有一个hash值，往下翻源码可以看到它重新了Object的equals()和hashCode()方法，每一个String value都有一个当前唯一的hash值。

二、深入了解String构造方式

平常我们构造一个String变量主要有两种方式，第一种为String str="test"字面量赋值的方式，第二种主要通过String提供的众多构造方法通过类似Sting str = new String("test")去构造。这两种方式都在我们编码时经常使用，但你真的对这两种方式了解吗？你的使用方式对吗？下面笔者将从jvm角度对这两种方式做个分析。

1.字面量赋值方式

在我们创建String str="test"时，实际上程序将会在常量池（属于jvm方法区Method Area）中检查是否有"test",如果已经有了将会直接返回引用，否则将会创建一个"test"返回引用，此时对象是在常量池中创建的，例如String str1 = "Java-String",String str2 ="Java-String", System.out.print(str1==str2)将会输出true，因为他们的地址相同。

2.new String()的方式

在我们创建Sting str = new String("test")时，程序将会从常量池中查找看有没有"test"，如果有直接在堆(jvm Heap)中创建"test"对象，然后将这个对象的地址返回给str;如果不存在将会在常量池中先创建"test"，然后在堆中创建一个"test"的对象，将这个对象返回给str。注意的是通过这种方式构造的时候每次都在堆中要创建一个对象，而且是返回的是堆中对象的地址，所以例如 String str1= new String("test");String str2= new String("test")，这时的str1!=str2是因为它们在堆中指向不通的地址。

三、关于String.intern()方法

Java不要求常量一定是要在编译时产生，运行时也可能将新的常量放入常量池中，这便是jvm运行时常量池（属于jvm方法区Method Area）的一个重要特性动态性，String.intern()方法便达到了这一种效果，下面附上JDK1.8 中String.intern(）的说明：

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笔者将通过下面的测试来分析intern()方法

1.测试1

![2018042516215711][]

此程序运行结果是true，false为什么呢？原因为从上面的api文档可知intern()如果常量池中存在"intern"那么则会返回常量池中的对象，所以str1是常量池中的"intern"，而str2通过上述的字面量赋值分析可知他会从常量池中查找，如果有则返回常量池中的对象，所以第一个结果为true，而第二个结果同样通过上面分析可知str3返回是堆中的对象，它们存储位置不同，所以为false.

2.测试2

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此程序运行结果为true,为什么呢？原因为执行第一行后str1的value为"intern"；此时常量池中只有"in"和"tern"，因为+操作是在运行时操作的，所以常量池中没有"intern"，当执行intern()方法后copy了此对象到常量池中，当str2创建是发现常量池中有"intern"就把此引用返回，所以实际返回的Str1的地址，所以结果为true.

三、String、StringBuilder和StringBuffer

1.三者的区别

String test ="test"

test +=1;

此段代码我们在开发中经常写出这样的代码，但你会不会有这样的疑问——String不是final类吗，一旦创建不可改变，但为什么我们改变了？实际上jvm解析这段代码的是时候，会构造一个test对象。赋值"test"，然后执行第二行代码时，会创建一个新的对象去做+操作，然后回收原先的对象。

而StringBuilder和StringBuffer是字符串变量，是可改变对象，我们可以对一个对象操作，这样会减少创建对象和回收对象的开销。StringBuilder和StringBuffer的区别时，StringBuffer在一些方法上加上了同步来保证线程安全，所以适合多线程操作字符串缓冲区

2.+操作一定会比StringBuilder慢吗？

其实不然，一些在编译期确定的操作+操作将会比StringBuilder快，例如String str3= "hello"+"world"或者final String str4 ="world" ,String str5= "hello"+str4这样的操作在编译时就能确定，所以它很快就能完成。

3.concat操作

concat操作很快，但是为什么快呢，请看如下截取的源码：

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通过源码我们可以发现，当他操作的时候实际操作的char\[\]，通过数组的拷贝来拼接当然效率很高，并且在拼接字符串不多的时候他要比StringBuilder还快。

4.是不是一定要将+操作改为StringBuild.append()操作吗？

其实在编译器编译为class的时候已经帮我们做了优化，一些+操作会自动帮我们转成StringBuilder.append()操作，但是如果发生从方法中得到返回值例如+get()+或者StringBuilder.appent(get())时编译将不会优化，会保持+操作，包括直接通过StringBuilder.appent(get()）操作也会转成+操作，我们可以通过javap 或者用第三方插件去看class字节码，本文将附带一下测试结果，如下图（使用idea打开的class）

源码：

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编译后的字节码：

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