2w字详解 String，yyds

痛定思痛。 2022-10-12 01:56 123阅读 0赞

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## 前言    ##

大家好，我是老田，今天给大家分享java基础知识之String。

String类的重要性就不必说了，可以说是我们后端开发用的最多的类，所以，很有必要好好来聊聊它。

本文主要内容如下：

![606904fd13a442e233662136072aae61.png][]

## String简介 ##

我们先来说说，java中八大数据类型，然后在说String。

### 八大基本数据类型 ###

byte：8位，最大存储数据量是255，存放的数据范围是-128~127之间。

short：16位，最大数据存储量是65536，数据范围是-32768~32767之间。

int：32位，最大数据存储容量是2的32次方减1，数据范围是负的2的31次方到正的2的31次方减1。

long：64位，最大数据存储容量是2的64次方减1，数据范围为负的2的63次方到正的2的63次方减1。

float：32位，数据范围在3.4e-45~1.4e38，直接赋值时必须在数字后加上f或F。

double：64位，数据范围在4.9e-324~1.8e308，赋值时可以加d或D也可以不加。

boolean：只有true和false两个取值。

char：16位，存储Unicode码，用单引号赋值。

除了这八大数据类型以外(八大数据类型也有与之对应的封装类型，我相信你是知道的)，Java中还有一种比较特殊的类型：String，字面意义就是字符串。

### String官方介绍 ###

#### 英文版 ####

![667afef92eb2564820ca5025b9b36380.png][]

地址：`https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/lang/String.html`

看不懂吗？没事，我们可以借用翻译工具，浏览器自带的，更希望的是你能看懂原版英文。

String 存在于咱们安装的`JDK`目录下`rt.ar`包中，全路径名为：`java.lang.String`。我们java代码中String用来表示字符串，比如：

String str = "中国梦，我的梦";
    String name = "zhangsan";

暂时先知道这些就可以了。

## String使用 ##

### 定义类型 ###

在日常开发中，使用String的地方太多了，尤其是用来定义变量、常量的类型，基本上只要你码代码，总是能见到它。

比如：用户信息,用实体类User来表示。

public class User{
        private Long id;
        private String userName;
        private String address;
        private String password;
        ....
    }

### 常用方法演示 ###

String类有20多个方法，下面给出一个使用示例（这里演示大部分方法，剩下的可以自行去试试）。

//案例代码，来源于网络
    public class StringDemo {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            String str1 = "Hello World";
            String str2 = "Hello World";
            String str3 = "hello world";
            String str4 = " hello world ";
            //返回字符串的长度
            System.out.println("r1: " + str1.length());
            //比较两个字符串的大小compareTo(返回的是int),0相等，复数小于，正数大于
            System.out.println("r2 : " + str1.compareTo(str2));
            //比较两个字符串的大小compareTo(返回的是int),0相等，复数小于，正数大于
            System.out.println("r3 : " + str1.compareTo(str3));
            //字符串比较compareToIgnoreCase，忽略大小写。0相等，复数小于，正数大于
            System.out.println("r4 : " + str1.compareToIgnoreCase(str3));
            //字符串查找indexOf，返回的是找到的第一个的位置，没找到返回-1。从0开始
            System.out.println("r5 : " + str1.indexOf("o"));
            //查找字符串最后一次出现的位置lastIndexOf
            System.out.println("r6 : " + str1.lastIndexOf("o"));
            //删除字符串中的一个字符,字符串从0开始的 substring(a, b)
            //返回指定起始位置（含）到结束位置（不含）之间的字符串
            System.out.println("r7 : " + str1.substring(0, 5) + str1.substring(6));
    
            //字符串替换,替换所有
            System.out.println("r8 : " + str1.replace("o", "h"));
            //字符串替换,替换所有
            System.out.println("r9 : " + str1.replaceAll("o", "h"));
            //字符串替换,替换第一个
            System.out.println("r10 : " + str1.replaceFirst("o", "h"));
            //字符串反转
            System.out.println("r11 : " + new StringBuffer(str1).reverse());
            //字符串反转
            System.out.println("r11’: " + new StringBuilder(str1).reverse());
            //字符串分割
            String[] temp = str1.split("\\ ");
            for (String str : temp) {
                System.out.println("r12 : " + str);
            }
            //字符串转大写
            System.out.println("r13 : " + str1.toUpperCase());
            //字符串转小写
            System.out.println("r14 : " + str1.toLowerCase());
            //去掉首尾空格
            System.out.println("r15 : " + str4.trim());
            //是否包含,大小写区分
            System.out.println("r16 : " + str1.contains("World"));
            //返回指定位置字符
            System.out.println("r17 : " + str1.charAt(4));
            //测试此字符串是否以指定的后缀结束
            System.out.println("r18 : " + str1.endsWith("d"));
            //测试此字符串是否以指定的前缀开始
            System.out.println("r19 : " + str1.startsWith("H"));
            //测试此字符串从指定索引开始的子字符串是否以指定前缀开始
            System.out.println("r20 : " + str1.startsWith("ll", 2));
            //将指定字符串连接到此字符串的结尾。等价于用“+”
            System.out.println("r21 : " + str1.concat("haha"));
            //比较字符串的内容是否相同
            System.out.println("r22 : " + str1.equals(str2));
            //与equals方法类似，忽略大小写
            System.out.println("r23 : " + str1.equalsIgnoreCase(str2));
            //判断是否是空字符串
            System.out.println("r24:  " + str1.isEmpty());
    
        }
    }

我们开发中差不多也就是这么使用了，但是如果你仅仅是使用很牛了，貌似遇到面试照样会挂。所以，学知识，不能停留在使用层面，需要更深层次的学习。

下面我们就来深层次的学习String，希望大家带着一颗平常的心学习，不要害怕什么，灯笼是张纸，捅破不值钱。

## String核心部分源码分析 ##

> 备注：JDK版本为1.8+，因为JDK9版本中和旧版本有细微差别。

### String类源码注释 ###

/**
  * The {@code String} class represents character strings. All
  * string literals in Java programs, such as {@code "abc"}, are
  * implemented as instances of this class.
  * 这个String类代表字符串。java编程中的所有字符串常量。
  * 比如说："abc"就是这个String类的实例
  * 
  * Strings are constant; their values cannot be changed after they
  * are created. 
  * 字符串是常量，他们一旦被创建后，他们的值是不能被修改。（重点）
  * String buffers support mutable strings.
  * String缓存池支持可变的字符串，
  * Because String objects are immutable they can be shared. For example:
  * 因为String字符串不可变，但他们可以被共享。比如：
  * <blockquote><pre>
  *     String str = "abc";
  * </pre></blockquote>
  * is equivalent to:
  * <blockquote><pre>
  *     char data[] = {'a', 'b', 'c'};
  *     String str = new String(data);
  * </pre></blockquote>
  * Here are some more examples of how strings can be used:
  * String使用案例
  *     System.out.println("abc");
  *     String cde = "cde";
  *     System.out.println("abc" + cde);
  *     String c = "abc".substring(2,3);
  *     String d = cde.substring(1, 2);
  * 
  * The class {@code String} includes methods for examining
  * individual characters of the sequence, for comparing strings, for
  * searching strings, for extracting substrings, and for creating a
  * copy of a string with all characters translated to uppercase or to
  * lowercase. Case mapping is based on the Unicode Standard version
  * specified by the {@link java.lang.Character Character} class.
  * 这个String类包含了一些测评单个字符序列的方法，比如字符串比较，查找字符串，
  * 提取字符串，和拷贝一个字符串的大小写副本。
  * 大小写映射的是基于Character类支持的Unicode的字符集标准版本。
  * 
  * The Java language provides special support for the string
  * concatenation operator ( + ), and for conversion of
  * other objects to strings. 
  * java语言提供了对字符串的特殊支持，如：可以通过"+"号来进行字符串的拼接操作，
  * 为其他类提供了与字符串转换的操作
  * String concatenation is implemented
  * through the {@code StringBuilder}(or {@code StringBuffer})
  * class and its {@code append} method.
  * 字符串的+号拼接操作是通过StringBuilder或者StringBuffer类的append()方法
  * 来实现的
  * String conversions are implemented through the method
  * {@code toString}, defined by {@code Object} and
  * inherited by all classes in Java. 
  * 对象与字符串的转换操作是通过所有类的父类Object中定义的toString()方法来实现的
  * For additional information on
  * string concatenation and conversion, see Gosling, Joy, and Steele,
  * The Java Language Specification.
  *
  *  Unless otherwise noted, passing a <tt>null</tt> argument to a constructor
  * or method in this class will cause a {@link NullPointerException} to be
  * thrown.
  * 除非有特殊说明，否则传一个null给String的构造方法或者put方法，会报空指针异常的
  * A {@code String} represents a string in the UTF-16 format
  * in which supplementary characters are represented by surrogate
  * pairs (see the p <a href="Character.html#unicode">Unicode
  * Character Representations</a> in the {@code Character} class for
  * more information).
  * 一个String 对象代表了一个UTF-16编码语法组成的字符串
  * Index values refer to {@code char} code units, so a supplementary
  * character uses two positions in a {@code String}.
  * The {@code String} class provides methods for dealing with
  * Unicode code points (i.e., characters), in addition to those for
  * dealing with Unicode code units (i.e., {@code char} values).
  * 索引值指向字符码单元，所以一个字符在一个字符串中使用两个位置，
  * String 类提供了一些方法区处理单个Unicode编码，除了那些处理Unicode代码单元。
  * @since   JDK1.0
  */

以上便是String类注释的整个片段，后面剩下的就是作者、相关类、相关方法以及从JDK哪个版本开始有的。

### String类定义 ###

public final class String
     implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
  ....   
  }

类图

![307867bcf6c876d1271e14b66e46f5be.png][]

String类被final修饰，表示String不可以被继承。下面我们来说说String实现三个接口有什么用处：

*  实现Serializable，可以被序列化
 *  实现Comparable，可以用于比较大小（按顺序比较单个字符的ASCII码）
 *  实现CharSequence，表示是一个有序字符的序列，（因为String的本质是一个char类型数组）

简单介绍final

> 修饰类：类不可被继承，也就是说，String类不可被继承了
> 
> 修饰方法：把方法锁定，以访任何继承类修改它的涵义
> 
> 修饰遍历：初始化后不可更改

### 重要成员 ###

/** The value is used for character storage. */
    // 来用存储String内容的
    private final char value[];
    // 存储字符串哈希值，默认值为0
    private int hash; // Default to 0
    // 实现序列化的标识
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

`char value[]`被final修饰，说明value\[\]数组是不可变的。

### 构造方法 ###

/**
     * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
     * an empty character sequence.  Note that use of this constructor is
     * unnecessary since Strings are immutable.
     * 初始化新创建的String对象，时期表示空字符串序列。
     * 注意：这个构造方法的用法是没必要的，因为字符串是不可变的
     */
    public String() {
            this.value = "".value;
    }

无参构造方法中是将一个空字符串的value值赋给当前value。

/**
      * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
      * the same sequence of characters as the argument; in other words, the
      * newly created string is a copy of the argument string. Unless an
      * explicit copy of {@code original} is needed, use of this constructor is
      * unnecessary since Strings are immutable.
      * 初始化创建的String对象，时期表示与参数相同的字符串序列。
      * 换句话说：新创建的字符串是参数自粗糙的副本。
      * 除非，如果需要original的显示副本，否则也是没有必要使用此构造方法的
      * 因为字符串是不可变的
      * @param  original
      *         A {@code String}
      */
     public String(String original) {
         this.value = original.value;
         this.hash = original.hash;
     }
    //案例:  String str=new String("abc");

把original的value赋给当前的value，并把original的hash赋给当前的hash。

/**
     * Allocates a new {@code String} so that it represents the sequence of
     * characters currently contained in the character array argument. The
     * contents of the character array are copied; subsequent modification of
     * the character array does not affect the newly created string.
     * 分配一个新的{@code String}，以便它表示字符数组参数中当前包含的字符。这个
     * 复制字符数组的内容；随后修改字符数组不影响新创建的字符串。
     * @param  value
     *         The initial value of the string
     */
    public String(char value[]) {
        //注:将传过来的char数组copy到value数组里
        this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
    }
    //Arrays类中的copyOf方法
    public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
        //创建一个新的char数组
        char[] copy = new char[newLength];
        //把original数组中内容拷贝到新建的char数组中
        System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength));
        //返回新建的char数组
        return copy;
    }

使用Arrays类的copyOf方法，新建一个char数组，将original的内容放到新建的char数组中。

然后，把新建的char数组赋给当前的vlaue。

public String(StringBuffer buffer) {
       synchronized(buffer) {
                this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
       }
    }

因为StringBuffer是线程安全类，所以，这里加了同步锁，保证线程安全。

public String(StringBuilder builder) {
            this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
    }

StringBuilder是非线程安全的，这里也就没有做线程安全处理，其他内容和前面一样。

> 注：很多时候我们不会这么去构造,因为StringBuilder跟StringBuffer有toString方法如果不考虑线程安全,优先选择StringBuilder

这里就讲这么多构造方法，其他很复杂，也基本不用，所以，了解这些就够了。如果对其他感兴趣的，可以自行去研究研究。

### 常用方法分析 ###

前面的使用案例中，我们已经对String的大部分方法进行演示一波，这里我们就挑几个相对重要的方法进行深度解析。

#### hashCode方法 ####

hashCode()方法是在Object类中定义的，String对其进行了重写。

public int hashCode() {
         int h = hash;
         if (h == 0 && value.length > 0) {
             char val[] = value;
             //hash算法，s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
             //使用{@codeint}算法，其中{@codes[i]}是 i字符串的第个字符，
             //{@code n}是字符串，{@code^}表示指数运算。
             for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                 h = 31 * h + val[i];
             }
             hash = h;
         }
         return h;
 }

hashCode的一个具体实现，由于java体系中每个对象都可以转换成String，因此他们应该都是通过这个hash来实现的

接着，我们看看equals()方法；

#### equals()方法 ####

equals()方法也是Object类中定义的，String类对其进行了重写。

public boolean equals(Object anObject) {
        //首先会判断是否是同一个对象
         if (this == anObject) {
             return true;
         }
        //判断是否为String类型
         if (anObject instanceof String) {
             String anotherString = (String)anObject;
             int n = value.length;
             //长度是否相同
             if (n == anotherString.value.length) {
                 char v1[] = value;
                 char v2[] = anotherString.value;
                 int i = 0;
                 //逐个遍历判断是否相等
                 //从后往前单个字符判断，如果有不相等，返回假
                 while (n-- != 0) {
                     //不相等，直接返回false
                     if (v1[i] != v2[i])
                         return false;
                     i++;
                 }
                 return true;
             }
         }
         return false;
    }

补充：`==比较`

==比较基本数据类型，比较的是值
    ==比较引用数据类型，比较的是地址值

#### substring()方法 ####

substring方法在工作使用的也是相当的多，作用就是截取一段字符串。

public String substring(int beginIndex) {
     if (beginIndex < 0) {
         throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
     }
     int subLen = value.length - beginIndex;
     if (subLen < 0) {
         throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
     }
     //如果beginIndex==0，返回的是当前对象，
     //否则这里是new的一个新对象，其实String中的很多函数都是这样的操作
     return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
 }

#### intern()方法 ####

`intern()`方法是`native`修饰的方法，表示该方法为本地方法。

/*
     * When the intern method is invoked, if the pool already contains a
     * string equal to this {@code String} object as determined by
     * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
     * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
     * pool and a reference to this {@code String} object is returned.
     */
    public native String intern();

方法注释会有写到，意思就是调用方法时，如果常量池有当前`String`的值，就返回这个值，没有就加进去，返回这个值的引用。

案例如下

public class StringDemo {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            String str1 = "a";
            String str2 = "b";
            String str3 = "ab";
            String str4 = str1 + str2;
            String str5 = new String("ab");
    
            System.out.println(str5 == str3);//堆内存比较字符串池
            //intern如果常量池有当前String的值,就返回这个值,没有就加进去,返回这个值的引用
            System.out.println(str5.intern() == str3);//引用的是同一个字符串池里的
            System.out.println(str5.intern() == str4);//变量相加给一个新值，所以str4引用的是个新的
            System.out.println(str4 == str3);//变量相加给一个新值，所以str4引用的是个新的
    
        }
    }

运行结果

false
    true
    false
    false

#### length()方法 ####

获取字符串长度，实际上是获取字符数组长度 ，源码就非常简单了，没什么好说的。

public int length() {
        return value.length;
    }

#### isEmpty() 方法 ####

判断字符串是否为空，实际上是盼复字符数组长度是否为`0` ，源码也是非常简单，没什么好说的。

public boolean isEmpty() {
        return value.length == 0;
    }

#### charAt(int index) 方法 ####

根据索引参数获取字符 。

public char charAt(int index) {
     //索引小于0或者索引大于字符数组长度，则抛出越界异常
     if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
         throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
     }
     //返回字符数组指定位置字符
     return value[index];
 }

#### getBytes()方法 ####

获取字符串的字节数组，按照系统默认字符编码将字符串解码为字节数组 。

public byte[] getBytes() {
        return StringCoding.encode(value, 0, value.length);
    }

#### compareTo()方法 ####

这个方法写的很巧妙，先从0开始判断字符大小。如果两个对象能比较字符的地方比较完了还相等，就直接返回自身长度减被比较对象长度，如果两个字符串长度相等，则返回的是0，巧妙地判断了三种情况。

public int compareTo(String anotherString) {
     //自身对象字符串长度len1
     int len1 = value.length;
     //被比较对象字符串长度len2
     int len2 = anotherString.value.length;
     //取两个字符串长度的最小值lim
     int lim = Math.min(len1, len2);
     char v1[] = value;
     char v2[] = anotherString.value;
  
     int k = 0;
     //从value的第一个字符开始到最小长度lim处为止，如果字符不相等，
     //返回自身（对象不相等处字符-被比较对象不相等字符）
     while (k < lim) {
         char c1 = v1[k];
         char c2 = v2[k];
         if (c1 != c2) {
             return c1 - c2;
         }
         k++;
     }
     //如果前面都相等，则返回（自身长度-被比较对象长度）
     return len1 - len2;
 }

#### startsWith()方法 ####

public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
     char ta[] = value;
     int to = toffset;
     char pa[] = prefix.value;
     int po = 0;
     int pc = prefix.value.length;
     // Note: toffset might be near -1>>>1.
     //如果起始地址小于0或者（起始地址+所比较对象长度）大于自身对象长度，返回假
     if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
         return false;
     }
     //从所比较对象的末尾开始比较
     while (--pc >= 0) {
         if (ta[to++] != pa[po++]) {
             return false;
         }
     }
     return true;
 }
  
 public boolean startsWith(String prefix) {
     return startsWith(prefix, 0);
 }
  
 public boolean endsWith(String suffix) {
     return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length);
 }

起始比较和末尾比较都是比较经常用得到的方法，例如：在判断一个字符串是不是http协议的，或者初步判断一个文件是不是mp3文件，都可以采用这个方法进行比较。

#### concat()方法 ####

public String concat(String str) {
        int otherLen = str.length();
        //如果被添加的字符串为空，返回对象本身
        if (otherLen == 0) {
            return this;
        }
        int len = value.length;
        char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
        str.getChars(buf, len);
        return new String(buf, true);
    }

concat方法也是经常用的方法之一，它先判断被添加字符串是否为空来决定要不要创建新的对象。

#### replace()方法 ####

public String replace(char oldChar, char newChar) {
     //新旧值先对比
     if (oldChar != newChar) {
         int len = value.length;
         int i = -1;
         char[] val = value; 
  
         //找到旧值最开始出现的位置
         while (++i < len) {
             if (val[i] == oldChar) {
                 break;
             }
         }
         //从那个位置开始，直到末尾，用新值代替出现的旧值
         if (i < len) {
             char buf[] = new char[len];
             for (int j = 0; j < i; j++) {
                 buf[j] = val[j];
             }
             while (i < len) {
                 char c = val[i];
                 buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                 i++;
             }
             return new String(buf, true);
         }
     }
     return this;
 }

这个方法也有讨巧的地方，例如最开始先找出旧值出现的位置，这样节省了一部分对比的时间。replace(String oldStr,String newStr)方法通过正则表达式来判断。

#### trim()方法 ####

public String trim() {
     int len = value.length;
     int st = 0;
     char[] val = value;    /* avoid getfield opcode */
  
     //找到字符串前段没有空格的位置
     while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) {
         st++;
     }
     //找到字符串末尾没有空格的位置
     while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) {
         len--;
     }
     //如果前后都没有出现空格，返回字符串本身
     return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
 }

trim方法就是将字符串中的空白字符串删掉。

#### valueOf()方法 ####

public static String valueOf(boolean b) {
    //如果b为true就返回"true"否则返回"false"
    return b ? "true" : "false";
 }
 public static String valueOf(char c) {
     //创建data[]数组 并把c添加进去
     char data[] = {c};        
      //创建一个新的String对象并进行返回
     return new String(data, true); 
 }
 public static String valueOf(int i) {
     //调用Integer对象的toString()方法并进行返回
     return Integer.toString(i);  
 }
 //Integer类中的toString(i)方法
 public static String toString(int i) {
     //是否为Integer最小数，是直接返回
     if (i == Integer.MIN_VALUE)
        return "-2147483648";
     //这个i有多少位
     int size = (i < 0) ? stringSize(-i) + 1 : stringSize(i);
     //创建一个char数组
     char[] buf = new char[size];
     //把i内容方法char数组中区
     getChars(i, size, buf);
     //返回一个String对象
     return new String(buf, true);
 }

#### split() 方法 ####

public String[] split(String regex) {
        return split(regex, 0);
    }
    //使用到了正则表达式
    public String[] split(String regex, int limit) {
          //....
        //源码有点多了，反正就是里面使用到了正则表达式，进行切分
        }

`split()` 方法用于把一个字符串分割成字符串数组，返回一个字符串数组返回的数组中的字串不包括 `regex`自身。可选的“`limit`”是一个整数，第一个方法中默认是0，允许各位指定要返回的最大数组的元素个数。

常见方法源码分析就这么多了，下面我们再回顾到使用场景中来，尤其是面试中。

## String在面试中常见问题 ##

### 如何比较字符串相同？ ###

在java中比较对象是否相同，通常有两种方法：

*  `==`
 *  `equals`方法

注意`==`用于基本数据类型的比较和用于引用类型的比较的区别。

> ==比较基本数据类型，比较的是值
> 
> ==比较引用数据类型，比较的是地址值

另外，`String`对`equals`方法进行了重写，所以比较字符串咱们还是要使用`equals`方法来比较。主要是`String`的`equals`方法里包含了`==`的判断（请看前面源码分析部分）。

**案例**

public class StringDemo {
       public static void main(String[] args) {
         String st1 = "abc";
         String st2 = "abc";
         System.out.println(st1 == st2);
         System.out.println(st1.equals(st2)); 
       }
    }

输出

true
    true

### String str=new String("abc");这行代码创建了几个对象？ ###

看下面这段代码：

String str1 = "abc";  // 在常量池中
    String str2 = new String("abc"); // 在堆上

关于这段代码，创建了几个对象，网上答案有多重，1个，2个还有3个的。下面我们就来聊聊到底是几个？

首先，我们需要明确的是；不管是str1还是str2，他们都是String类型的变量，不是对象，平时，可能我们会叫str2对象，那只是为了便于理解，本质上来说str2、str1都不是对象。

其次，`String str="abc"；`的时候，字符串“abc”会被存储在字符串常量池中，只有1份，此时的赋值操作等于是创建0个或1个对象。如果常量池中已经存在了“abc”，那么不会再创建对象，直接将引用赋值给str1；如果常量池中没有“abc”，那么创建一个对象，并将引用赋值给str1。

那么，通过new String("abc");的形式又是如何呢？

> 答案是1个或2个。

当JVM遇到上述代码时，会先检索常量池中是否存在“abc”，如果不存在“abc”这个字符串，则会先在常量池中创建这个一个字符串。然后再执行new操作，会在堆内存中创建一个存储“abc”的String对象，对象的引用赋值给str2。此过程创建了2个对象。

当然，如果检索常量池时发现已经存在了对应的字符串，那么只会在堆内创建一个新的String对象，此过程只创建了1个对象。

最后，如果单独问`String str=new String("abc");`创建了几个对象，切记：常量池中是否存在"abc"，存在，创建一个对象；不存在创建两个对象。

### String 和 StringBuilder、StringBuffer 的区别 ###

**线程安全性**

String 中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

**性能**

每次对 String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将 指针指向新的 String 对象。StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

对于三者使用的总结：

*  操作少量的数据 ，推荐使用`String`
 *  单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据，推荐使用 `StringBuilder`
 *  多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 ，推荐使用 `StringBuffer`

### String 和 JVM有什么关系？ ###

String 常见的创建方式有两种，new String() 的方式和直接赋值的方式，直接赋值的方式会先去字符串常量池中查找是否已经有此值，如果有则把引用地址直接指向此值，否则会先在常量池中创建，然后再把引用指向此值；而 new String() 的方式一定会先在堆上创建一个字符串对象，然后再去常量池中查询此字符串的值是否已经存在，如果不存在会先在常量池中创建此字符串，然后把引用的值指向此字符串。

**JVM中的常量池**

![6b02bc1a96cbc87a82c4418dbf8848d8.png][]

**字面量—文本字符串**，也就是我们举例中的 `public String s = " abc ";` 中的 "abc"。

用 final 修饰的成员变量，包括静态变量、实例变量和局部变量。

请看下面这段代码：

String s1 = new String("Java");
    String s2 = s1.intern();
    String s3 = "Java";
    System.out.println(s1 == s2); // false
    System.out.println(s2 == s3); // true

它们在 JVM 存储的位置，如下图所示：

![7e7b431a2141a0601282639299d01ee1.png][]

> 注意：JDK 1.7 之后把永生代换成的元空间，把字符串常量池从方法区移到了 Java 堆上。

除此之外编译器还会对 String 字符串做一些优化，例如以下代码：

String s1 = "Ja" + "va";
    String s2 = "Java";
    System.out.println(s1 == s2);

虽然 s1 拼接了多个字符串，但对比的结果却是 true，我们使用反编译工具，看到的结果如下：

Compiled from "StringExample.java"
 public class com.lagou.interview.StringExample {
   public com.lagou.interview.StringExample();
     Code:
        0: aload_0
        1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
        4: return
     LineNumberTable:
       line 3: 0
   public static void main(java.lang.String[]);
     Code:
        0: ldc           #2                  // String Java
        2: astore_1
        3: ldc           #2                  // String Java
        5: astore_2
        6: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        9: aload_1
       10: aload_2
       11: if_acmpne     18
       14: iconst_1
       15: goto          19
       18: iconst_0
       19: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
       22: return
     LineNumberTable:
       line 5: 0
       line 6: 3
       line 7: 6
       line 8: 22
 }

从编译代码 \#2 可以看出，代码 "Ja"+"va" 被直接编译成了 "Java" ，因此 s1==s2 的结果才是 true，这就是编译器对字符串优化的结果。

### 如何判断两个字符串中含有几个相同字符 ###

*  将字符串转化成数组
 *  HashMap 方法
 *  字符串直接进行比较
 *  正则表达式
 *  HashSet 方法

### String有没有长度限制？是多少？为什么？ ###

下面先看看length方法源码：

private final char value[];
    public int length() {
            return value.length;
    }

length()方法返回的是int类型，那可以得知String类型的长度肯定不能超过`Integer.MAX_VALUE`的。

答：首先字符串的内容是**由一个字符数组 char\[\] 来存储**的，由于数组的长度及索引是整数，且String类中返回字符串长度的方法length() 的返回值也是**int** ，所以通过查看java源码中的类Integer我们可以看到Integer的最大范围是2^31 -1,由于数组是从0开始的，所以\*\*数组的最大长度可以使【0~2^31】\*\*通过计算是大概4GB。

但是通过翻阅java虚拟机手册对class文件格式的定义以及常量池中对String类型的结构体定义我们可以知道对于**索引定义了u2，就是无符号占2个字节**，2个字节可以表示的最大范围是**2^16 -1 = 65535**。

但是由于**JVM需要1个字节表示结束指令**，所以这个范围就为**65534**了。超出这个范围在编译时期是会报错的，但是运行时拼接或者赋值的话范围是在整形的最大范围。

### 字符串对象能否用在switch表达式中？ ###

从`JDK7`开始的话，我们就可以在switch条件表达式中使用字符串了，也就是说7之前的版本是不可以的。

switch (str.toLowerCase()) {
          case "tian":
               value = 1;
               break;
          case "jiang":
               value = 2;
               break;
    }

### 说说String中intern方法 ###

在`JDK7`之前的版本，调用这个方法的时候，会去常量池中查看是否已经存在这个常量了，如果已经存在，那么直接返回这个常量在常量池中的地址值，如果不存在，则在常量池中创建一个，并返回其地址值。

但是在`JDK7`以及之后的版本中，常量池从perm区搬到了heap区。intern检测到这个常量在常量池中不存在的时候，不会直接在常量池中创建该对象了，而是将堆中的这个对象的引用直接存到常量池中，减少内存开销。

下面的案例

public class InternTest {
      
      public static void main(String[] args) {
        String str1 = new String("hello") + new String("world");
        str1.intern();
        String str2 = "helloworld";
        System.out.println(str1 == str2);//true
        System.out.println(str1.intern() == str2);//true
      }
    }

### 好了，关于Stirng类的分享就到此，欢迎找我探讨更多技术问题。 ###

另外一篇关于String类的文章：[美团面试题：String s = new String("111")会创建几个对象？][String s _ new String_111]

### 参考 ###

http://prren.cn/vWv68 、http://prren.cn/7ICgG、http://dsblb.cn/ku78V、王磊《 Java 源码剖析 34 讲》