浅析Java String

• String 特性

  1.其定义的字符串序列不可变。

  2.是一个final类，不可被继承，且其内部一些重要方法被定义为final类型，不可重写。

  3.内部实现Serializable接口（支持字符串序列化）和Comparable接口（支持字符串比较大小）。

  4.内部定义了final char [ ] value 用于存储字符串数据。

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• String的实例化方式

1.字面量赋值的形式实例化：
	String str1 = "abc"
2.用 new  +  构造器形式实例化：
	String str2 = new String("abc")

下面来分析一下两种不同实例化方式的区别：

​ 当我们执行System.out.println(s1 == s2);的时候，输出结果为``false`,

​ 而执行System.out.println(s1.equals(s2));的时候，输出结果为true,

​ 这和虚拟机的内存分配有关：

​ 对于str1字面量赋值的形式来说，字符串常量是存放在常量池中。而对于str2的构造器赋值形式，堆中的value存放的是new String("abc")对象本身，而str2是栈中开辟的一个内存块，他里面存放了指向对象本身的引用地址。有一点需要知道，在常量池中存放的东西都是唯一的，不会出现两个相同的内容，这也是为了减少内存开销和提升jvm的性能优化，所以在使用str2 的时候，对象本身又会到常量池中找是否有abc，如果没有则创建新的，如果有，则直接使用。

​ 在之前的文章中也探究过==和equals的区别，当用==比较的时候，对于基本数据类型，比较的是内容，值是否相等。而对于刚刚的str1和str2，他们都是引用型数据类型，用==比较的时候，比较的是地址，很明显，str1的地址直接指向常量池中的abc，而str2 的地址是指向堆内存中的实例对象，所以==比较肯定是false，而用equals比较的时候，结果为true，这是因为String类对object类的equals方法进行了重写，object类中的equals方法底层用的还是==来判断地址值。

​ 总结区别：

​ 1.字面量赋值的形式实例化，字符常量内容存于常量池，变量存于栈中，直接指向常量池。

​ 2.new + 构造器形式实例化，会先在堆中创建实例对象，引用对象存于栈中，然后再去常量 区寻找需要的字符常量，如果找到了，直接使用，没找到则开辟新的空间并存储内容。

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• String的不可变性

  我们都知道String是不可变的序列，那为什么不可变，又是怎么实现的呢？先来看一段源码：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

    private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
        new ObjectStreamField[0];

​ 可以看出，String是一个final类，也就意味着他不可以被继承，而且其内部成员变量是private修饰，方法也是final修饰，同样也就意味着他的成员变量不会直接暴露给用户，方法不可以被重写。这样实现了方法不可变（不能重写），变量不能变，比如private final char value[];这里就是string字符串不能变的实现。

​ 字符串不可变底层实现分析：

​ 当运行如下代码的时候：

String s1 = "Java";
String s2 = "Hello";
String s5 = s1;
s5 = "change";
String s3 = new String("Hello");
String s4 = new String("Java");

​ 字符串常量在虚拟机内存空间的情况如图所示：

​ 可见，对于String s1 = "Java"这种字面量赋值的形式，会直接在常量池中开辟一个空间用于存储相应的字符串（前提是常量池中还没有该字符串），而String s3 = new String("Hello")这样的，会先在堆中创建对象，然后再去常量池中找是否有需要的字符常量，如果有，则直接使用，如果没有，也同样需要开辟新的空间来存储。

​ 重点看 :

String s1 = "Java";
String s5 = s1;
s5 = "change";

​ 当执行String s5 = s1时，s5会直接去使用s1在常量池中的内容，而后面当执行s5 = "change"的时候，也就是说需要对Java这个字符串进行修改，可是这个字符串除了s5自己使用外，s1也在使用，所以就不能直接修改他，而是要在空间中重新开辟一个空间，用于存储change。这就是字符串不可以直接修改的底层实现！

​ 字符串设置为不可变的原因：

​ ①出于安全考虑，程序在运行之前虚拟机会把字符常量，静态变量等预加载到常量池（方法区） 中存储起来，在程序运行的时候直接调用，但是常量池里面的信息不会有重复的，每一个都是 唯一的（这样是为了减少内存的开销，提升性能），这些信息是线程共享的，同一个字符串可 能会被多个线程使用，如果字符串可变，当某个线程修对他做了修改，其他正在使用该字符串 的线程可能就会出现严重的错误，从而变得不安全。

​ ②保证hash值不会经常变动，具有唯一性，使得类似HashMap的容器能实现key—value的功能

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• String 字符串的拼接

  	static String s1 = "Hello";
  	static String s2 = "Java";
  	static String s3 = "Hello"+"Java";
  	static String s4 = "HelloJava";
  	static String s5 = s1 + "Java";
  	static String s6 = "Hello" + s2;
  	static String s7 = s1 + s2;
  	static String s8 = (s1 + s2).intern();
  

  内存分配如图：

​ 字符串拼接总结：

​ 1.常量和常量的拼接，结果也在常量池中，且不存在两个相同的常量。

​ 2.只要参与拼接的项里面有变量，结果就在堆中。

​ 3.使用(String).inter()方法处理拼接后，被处理的字符串会进入常量池中。

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• 说在最后

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