從一段代碼說起：
public void stringTest(){
String a = "a"+"b"+1;
String b = "ab1";
System.out.println(a == b);
}
大家猜一猜結(jié)果如何？如果你的結(jié)論是true谆构。好吧裸扶，再來一段代碼：
public void stringTest(){
String a = new String("ab1");
String b = "ab1";
System.out.println(a == b);
}
結(jié)果如何呢框都？正確答案是false搬素。
讓我們看看經(jīng)過編譯器編譯后的代碼如何
//第一段代碼
public void stringTest() {
String a = "ab1";
String b = "ab1";
System.out.println(a == b);
}
//第二段代碼
public void stringTest() {
String a1 = new String("ab1");
String b = "ab1";
System.out.println(a1 == b);
}
也就是說第一段代碼經(jīng)過了編譯期優(yōu)化呵晨，原因是編譯器發(fā)現(xiàn)"a"+"b"+1和"ab1"的效果是一樣的，都是不可變量組成熬尺。但是為什么他們的內(nèi)存地址會相同呢摸屠？如果你對此還有興趣，那就一起看看String類的一些重要源碼吧粱哼。
一季二， String類
String類被final所修飾，也就是說String對象是不可變量揭措，并發(fā)程序最喜歡不可變量了胯舷。String類實現(xiàn)了Serializable, Comparable, CharSequence接口。
Comparable接口有compareTo(String s)方法绊含，CharSequence接口有l(wèi)ength()桑嘶，charAt(int index)，subSequence(int start,int end)方法躬充。
二逃顶， String屬性
String類中包含一個不可變的char數(shù)組用來存放字符串，一個int型的變量hash用來存放計算后的哈希值充甚。
/** 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;
三以政， String構(gòu)造函數(shù)
//不含參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，一般沒什么用伴找，因為value是不可變量
public String() {
this.value = new char[0];
}
//參數(shù)為String類型
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
//參數(shù)為char數(shù)組盈蛮，使用java.utils包中的Arrays類復(fù)制
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
//從bytes數(shù)組中的offset位置開始，將長度為length的字節(jié)技矮，以charsetName格式編碼眉反，拷貝到value
public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)
throws UnsupportedEncodingException {
if (charsetName == null)
throw new NullPointerException("charsetName");
checkBounds(bytes, offset, length);
this.value = StringCoding.decode(charsetName, bytes, offset, length);
}
//調(diào)用public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)構(gòu)造函數(shù)
public String(byte bytes[], String charsetName)
throws UnsupportedEncodingException {
this(bytes, 0, bytes.length, charsetName);
}
四， String常用方法
boolean equals(Object anObject)
public boolean equals(Object anObject) {
//如果引用的是同一個對象穆役，返回真
if (this == anObject) {
return true;
}
//如果不是String類型的數(shù)據(jù)寸五，返回假
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String) anObject;
int n = value.length;
//如果char數(shù)組長度不相等，返回假
if (n == anotherString.value.length) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = 0;
//從后往前單個字符判斷耿币，如果有不相等梳杏，返回假
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i])
return false;
i++;
}
//每個字符都相等，返回真
return true;
}
}
return false;
}
equals方法經(jīng)常用得到淹接，它用來判斷兩個對象從實際意義上是否相等十性，String對象判斷規(guī)則：
內(nèi)存地址相同，則為真塑悼。
如果對象類型不是String類型劲适，則為假。否則繼續(xù)判斷厢蒜。
如果對象長度不相等霞势，則為假烹植。否則繼續(xù)判斷。
從后往前愕贡，判斷String類中char數(shù)組value的單個字符是否相等草雕，有不相等則為假。如果一直相等直到第一個數(shù)固以，則返回真墩虹。
由此可以看出，如果對兩個超長的字符串進行比較還是非常費時間的憨琳。
int compareTo(String anotherString)
public int compareTo(String anotherString) {
//自身對象字符串長度len1
int len1 = value.length;
//被比較對象字符串長度len2
int len2 = anotherString.value.length;
//取兩個字符串長度的最小值lim
int lim = Math.min(len1, len2);
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int k = 0;
//從value的第一個字符開始到最小長度lim處為止诫钓，如果字符不相等，返回自身（對象不相等處字符-被比較對象不相等字符）
while (k < lim) {
char c1 = v1[k];
char c2 = v2[k];
if (c1 != c2) {
return c1 - c2;
}
k++;
}
//如果前面都相等篙螟，則返回（自身長度-被比較對象長度）
return len1 - len2;
}
這個方法寫的很巧妙尖坤，先從0開始判斷字符大小。如果兩個對象能比較字符的地方比較完了還相等闲擦，就直接返回自身長度減被比較對象長度慢味，如果兩個字符串長度相等，則返回的是0墅冷，巧妙地判斷了三種情況纯路。
int hashCode()
public int hashCode() {
int h = hash;
//如果hash沒有被計算過，并且字符串不為空寞忿，則進行hashCode計算
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;
//計算過程
//s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
//hash賦值
hash = h;
}
return h;
}
String類重寫了hashCode方法驰唬，Object中的hashCode方法是一個Native調(diào)用。String類的hash采用多項式計算得來腔彰，我們完全可以通過不相同的字符串得出同樣的hash叫编，所以兩個String對象的hashCode相同，并不代表兩個String是一樣的霹抛。
boolean startsWith(String prefix,int toffset)
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+所比較對象長度）大于自身對象長度搓逾，返回假
if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
return false;
}
//從所比較對象的末尾開始比較
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);
}
起始比較和末尾比較都是比較經(jīng)常用得到的方法，例如在判斷一個字符串是不是http協(xié)議的杯拐，或者初步判斷一個文件是不是mp3文件霞篡，都可以采用這個方法進行比較。
String concat(String str)
public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
//如果被添加的字符串為空端逼，返回對象本身
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方法也是經(jīng)常用的方法之一朗兵，它先判斷被添加字符串是否為空來決定要不要創(chuàng)建新的對象。
String replace(char oldChar,char newChar)
public String replace(char oldChar, char newChar) {
//新舊值先對比
if (oldChar != newChar) {
int len = value.length;
int i = -1;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
//找到舊值最開始出現(xiàn)的位置
while (++i < len) {
if (val[i] == oldChar) {
break;
}
}
//從那個位置開始顶滩，直到末尾余掖，用新值代替出現(xiàn)的舊值
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;
}
這個方法也有討巧的地方，例如最開始先找出舊值出現(xiàn)的位置礁鲁，這樣節(jié)省了一部分對比的時間盐欺。replace(String oldStr,String newStr)方法通過正則表達式來判斷赁豆。
String trim()
public String trim() {
int len = value.length;
int st = 0;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
//找到字符串前段沒有空格的位置
while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) {
st++;
}
//找到字符串末尾沒有空格的位置
while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) {
len--;
}
//如果前后都沒有出現(xiàn)空格，返回字符串本身
return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
}
trim方法用起來也6的飛起
String intern()
public native String intern();
intern方法是Native調(diào)用找田，它的作用是在方法區(qū)中的常量池里通過equals方法尋找等值的對象歌憨，如果沒有找到則在常量池中開辟一片空間存放字符串并返回該對應(yīng)String的引用着憨，否則直接返回常量池中已存在String對象的引用墩衙。
將引言中第二段代碼
//String a = new String("ab1");
//改為
String a = new String("ab1").intern();
則結(jié)果為為真，原因在于a所指向的地址來自于常量池甲抖，而b所指向的字符串常量默認會調(diào)用這個方法漆改，所以a和b都指向了同一個地址空間。
int hash32()
private transient int hash32 = 0;
int hash32() {
int h = hash32;
if (0 == h) {
// harmless data race on hash32 here.
h = sun.misc.Hashing.murmur3_32(HASHING_SEED, value, 0, value.length);
// ensure result is not zero to avoid recalcing
h = (0 != h) ? h : 1;
hash32 = h;
}
return h;
}
在JDK1.7中准谚，Hash相關(guān)集合類在String類作key的情況下挫剑，不再使用hashCode方式離散數(shù)據(jù)，而是采用hash32方法柱衔。這個方法默認使用系統(tǒng)當(dāng)前時間樊破，String類地址，System類地址等作為因子計算得到hash種子唆铐，通過hash種子在經(jīng)過hash得到32位的int型數(shù)值哲戚。
public int length() {
return value.length;
}
public String toString() {
return this;
}
public boolean isEmpty() {
return value.length == 0;
}
public char charAt(int index) {
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return value[index];
}
以上是一些簡單的常用方法。
總結(jié)
String對象是不可變類型艾岂，返回類型為String的String方法每次返回的都是新的String對象顺少，除了某些方法的某些特定條件返回自身。
String對象的三種比較方式：
- ==內(nèi)存比較：直接對比兩個引用所指向的內(nèi)存值王浴，精確簡潔直接明了脆炎。
- equals字符串值比較：比較兩個引用所指對象字面值是否相等。
- hashCode字符串?dāng)?shù)值化比較：將字符串?dāng)?shù)值化氓辣。兩個引用的hashCode相同秒裕，不保證內(nèi)存一定相同，不保證字面值一定相同钞啸。
參考原文：
https://github.com/GeniusVJR/LearningNotes/blob/master/Part2/JavaSE/String源碼分析.md
