字符串廣泛應(yīng)用 在 Java 編程中袁波，在 Java 中字符串屬于對(duì)象，Java 提供了 String 類來(lái)創(chuàng)建和操作字符串。

創(chuàng)建字符串

• 三種構(gòu)造方法
  • public String():創(chuàng)建一個(gè)空白字符串，不含有任何內(nèi)容
  • public String(char[] array):根據(jù)字符數(shù)組的內(nèi)容，來(lái)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的字符串宴咧。
  • public String(byte[] array):根據(jù)字節(jié)數(shù)組的內(nèi)容，來(lái)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的字符串径缅。
• 一種直接創(chuàng)建（字面量）
  • String str = "Hello";//右邊直接用雙引號(hào)

                //使用空參構(gòu)造
        String str1 = new String();//小括號(hào)留空掺栅，說(shuō)明字符串說(shuō)明內(nèi)容都沒(méi)有
        System.out.println("第1個(gè)字符串" +str1);

        //根據(jù)字符數(shù)組創(chuàng)建字符串
        char[] charArray = {'A','B','C'};
        String str2 = new String(charArray);
        System.out.println("第2個(gè)字符串" +str2)
        ;
        //根據(jù)字節(jié)數(shù)組的內(nèi)容，來(lái)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的字符串
        byte[] byteArray = {97,98,99};
        String str3 = new String(byteArray);
        System.out.println("第3個(gè)字符串" +str3);

使用直接創(chuàng)建的方式（字面量）創(chuàng)建的字符串放在常量池中纳猪，使用new String() 創(chuàng)建的字符串放在堆內(nèi)存中

String 類是不可改變的

String s = "Hello";
System.out.println("s = " + s);

s = "World";
System.out.println("s = " + s);

// 輸出結(jié)果為：
Hello
World

實(shí)例中的 s 只是一個(gè) String 對(duì)象的引用氧卧，并不是對(duì)象本身，當(dāng)執(zhí)行 s = "Hello"; 創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象 "World"氏堤，而原來(lái)的 "Hello" 還存在于內(nèi)存中沙绝。

• String為什么不可變？

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

查看string的源碼鼠锈，即可知道字符串實(shí)際上就是一個(gè) char 數(shù)組闪檬，并且內(nèi)部就是封裝了一個(gè) char 數(shù)組。并且這里 char 數(shù)組是被 final 修飾的购笆。String 中的所有的方法粗悯，都是對(duì)于 char 數(shù)組的改變，只要是對(duì)它的改變由桌，方法內(nèi)部都是返回一個(gè)新的 String 實(shí)例为黎。

• 那放在內(nèi)存中的hello，什么時(shí)候進(jìn)行釋放呢行您？

這里需要引入一個(gè)新的概念，String 常量池

1.常量池（Constant Pool）

1.1 常量池（Class文件常量池）：.java經(jīng)過(guò)編譯后生成的.class文件剪廉，是Class文件的資源倉(cāng)庫(kù)娃循。

1.2 常量池中主要存放倆大常量：字面量（文本字符串，final常量）和符號(hào)引用（類和接口的全局定名斗蒋，字段的名稱和描述捌斧，方法的名稱和描述），如下圖：

image.png

2. 運(yùn)行時(shí)常量池（Constant Pool）

運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分泉沾。在Class常量池中捞蚂，用于存放編譯期間生成的字面量和符號(hào)量，在類加載完之后跷究，存入運(yùn)行時(shí)常量池中姓迅。而運(yùn)行時(shí)常量池期間也有可能加入新的常量（如：String.intern方法）

3. String常量池，

String常量池，JVM為了減少字符串對(duì)象的重復(fù)創(chuàng)建丁存，在堆區(qū)開(kāi)一段內(nèi)存存放字符串肩杈。

根據(jù)JVM相關(guān)知識(shí)，可以知道JVM 的GC操作主要發(fā)生在堆區(qū)解寝，但是具體什么時(shí)候釋放扩然，需要根據(jù)JVM具體來(lái)分析，詳見(jiàn)后續(xù)JVM文章

String的長(zhǎng)度

String是使用的一個(gè)char類型的數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)字符串中的字符的聋伦，Java中定義數(shù)組是可以給數(shù)組指定長(zhǎng)度的夫偶，當(dāng)然不指定的話默認(rèn)會(huì)根據(jù)數(shù)組元素來(lái)指定。

/**
 * Returns the length of this string.
 * The length is equal to the number of <a href="Character.html#unicode">Unicode
 * code units</a> in the string.
 *
 * @return  the length of the sequence of characters represented by this
 *          object.
 */
public int length() {
    return value.length >> coder();
}

通過(guò)源碼來(lái)看看int類型對(duì)應(yīng)的包裝類Integer可以看到觉增，其長(zhǎng)度最大限制為2^31 -1兵拢，那么說(shuō)明了數(shù)組的長(zhǎng)度是0~2^{31-1，那么計(jì)算一下就是（2}31-1 = 2147483647 = 4GB）

但是實(shí)際我們創(chuàng)建超過(guò)65535個(gè)字符抑片，就會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)卵佛。

這個(gè)又涉及到JVM編譯規(guī)范，如果我們將字符串定義成了字面量的形式敞斋，編譯時(shí)JVM是會(huì)將其存放在常量池中截汪，這時(shí)候JVM對(duì)這個(gè)常量池存儲(chǔ)String類型做出了限制，接下來(lái)我們先看下手冊(cè)是如何說(shuō)的植捎。

image.png

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image.png

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在class文件中u2表示的是無(wú)符號(hào)數(shù)占2個(gè)字節(jié)單位衙解，我們知道1個(gè)字節(jié)占8位，2個(gè)字節(jié)就是16位 焰枢，那么2個(gè)字節(jié)能表示的范圍就是2^16- 1 = 65535蚓峦。

所以首先字符串的內(nèi)容是由一個(gè)字符數(shù)組 char[] 來(lái)存儲(chǔ)的，由于數(shù)組的長(zhǎng)度及索引是整數(shù)济锄，且String類中返回字符串長(zhǎng)度的方法length() 的返回值也是int 暑椰，所以通過(guò)查看java源碼中的類Integer我們可以看到Integer的最大范圍是2^31 -1,由于數(shù)組是從0開(kāi)始的，所以數(shù)組的最大長(zhǎng)度可以使【0~2^31】通過(guò)計(jì)算是大概4GB荐绝。

但是通過(guò)翻閱java虛擬機(jī)手冊(cè)對(duì)class文件格式的定義以及常量池中對(duì)String類型的結(jié)構(gòu)體定義我們可以知道對(duì)于索引定義了u2一汽，就是無(wú)符號(hào)占2個(gè)字節(jié)，2個(gè)字節(jié)可以表示的最大范圍是2^16 -1 = 65535低滩。其實(shí)是65535召夹，但是由于JVM需要1個(gè)字節(jié)表示結(jié)束指令，所以這個(gè)范圍就為65534了恕沫。超出這個(gè)范圍在編譯時(shí)期是會(huì)報(bào)錯(cuò)的监憎，但是運(yùn)行時(shí)拼接或者賦值的話范圍是在整形的最大范圍。

來(lái)自：CSDN（作者：wellleo）

String拼接

• String：字符串常量婶溯，字符串長(zhǎng)度不可變鲸阔。Java中String 是immutable（不可變）的偷霉。用于存放字符的數(shù)組被聲明為final的，因此只能賦值一次隶债，不可再更改腾它。

  • concat（）通過(guò)復(fù)制數(shù)組在通過(guò) char 數(shù)組進(jìn)行拼接生成一個(gè)新的對(duì)象，所以地址值會(huì)有變動(dòng)
  • ”+“ 號(hào)死讹，編譯時(shí)不會(huì)進(jìn)行地址值的改變（jvm優(yōu)化）瞒滴，**運(yùn)行時(shí)拼接會(huì)改變地址，底層使用stringbuilder實(shí)現(xiàn)

• StringBuffer：字符串變量（Synchronized赞警，即線程安全）妓忍。如果要頻繁對(duì)字符串內(nèi)容進(jìn)行修改，出于效率考慮最好使用 StringBuffer愧旦，如果想轉(zhuǎn)成 String 類型世剖，可以調(diào)用 StringBuffer 的 toString() 方法。Java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列笤虫。在任意時(shí)間點(diǎn)上它都包含某種特定的字符序列，但通過(guò)某些方法調(diào)用可以改變?cè)撔蛄械拈L(zhǎng)度和內(nèi)容酬凳≡馐可將字符串緩沖區(qū)安全地用于多個(gè)線程宁仔。

• StringBuilder：字符串變量（非線程安全）。在內(nèi)部 StringBuilder 對(duì)象被當(dāng)作是一個(gè)包含字符序列的變長(zhǎng)數(shù)組峦睡。

基本原則：

• 如果要操作少量的數(shù)據(jù)用 String ；
• 單線程操作大量數(shù)據(jù)用StringBuilder 煎谍；
• 多線程操作大量數(shù)據(jù)，用StringBuffer龙屉。

常見(jiàn)面試題

• 寫一個(gè)方法來(lái)判斷一個(gè)String是否是回文（順讀和倒讀都一樣的詞）粱快？

// 回文就是正反都一樣的詞叔扼，如果需要判斷是否是回文漫雷，只需要比較正反是否相等即可。String類并沒(méi)有提供反轉(zhuǎn)方法供我們使用与柑，但StringBuffer和StringBuilder有reverse方法。
private static boolean isReversesame(String str) {
        if (str == null)
            return false;
        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder(str);
        strBuilder.reverse();
        return strBuilder.toString().equals(str);
    }
// 假設(shè)面試官讓你不使用任何其他類來(lái)實(shí)現(xiàn)的話价捧，我們只需要首尾一一對(duì)比就知道是不是回文了结蟋。
private static boolean isReversesame(String str) {
        if (str == null)
            return false;
        int length = str.length();
        System.out.println(length / 2);
        for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
            if (str.charAt(i) != str.charAt(length - i - 1))
                return false;
        }
        return true;
    }

• String是不可變的有什么好處？
  • 由于String是不可變類嵌屎，所以在多線程中使用是安全的宝惰，我們不需要做任何其他同步操作。
  • String是不可變的尼夺，它的值也不能被改變淤堵，所以用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)密碼很安全。
  • 因?yàn)閖ava字符串是不可變的粘勒，可以在java運(yùn)行時(shí)節(jié)省大量java堆空間。因?yàn)椴煌淖址兞靠梢砸贸刂械南嗤淖址硭Ｈ绻址强勺兊迷捠赂唬魏我粋€(gè)變量的值改變乘陪，就會(huì)反射到其他變量，那字符串池也就沒(méi)有任何意義了贱勃。
  • 允許對(duì)象HashCode谤逼，hash之后值不會(huì)變化，所以hashmap大多數(shù)使用String作為鍵值

String 支持的api