前言

因為沒有成功地為IDEA配上反編譯工具许赃，所以自己下載了一個XJad工具子眶，背景是白色的，所以忍著強迫癥硬是把IDEA的主體也給換成白色了歼冰，感覺為了這篇文章付出了諸多啊....

字符串簡介

《Thinging in Java》中有一句話：可以證明美尸，字符串操作是計算機程序設(shè)計中最常見的行為冤议。

把多個字符按照一定的順序排列起來，就叫字符串（就像羊肉串一樣师坎，串起來的）恕酸，具體是怎么排列的，你可以跟進String的源代碼去看一下胯陋，會發(fā)現(xiàn)它其實內(nèi)部維護的是一個char類型的數(shù)組：

String類內(nèi)部維護的是一個char數(shù)組

// 也就是說
String str = "ABCD";      // 定義一個字符串對象蕊温，其實等價于：
char[] cr = new char[]{'A','B','C','D'};

字符串的分類

其實說起來會有些別扭，為什么字符串會有分類這種東西遏乔。了解的朋友可能會知道字符串的操作除了String义矛，還有StringBuffer和StringBuilder（區(qū)別我們在下面來說）

不可變的字符串

String是一個奇葩。

String對象不可變盟萨，也就是說當(dāng)對象創(chuàng)建完畢之后凉翻，該對象的內(nèi)容（字符序列）是不允許改變的，如果內(nèi)容改變則會創(chuàng)建一個新的String對象捻激，返回到原地址中制轰。

細(xì)心的朋友也許會發(fā)現(xiàn)前计，String類維護的char數(shù)組不僅被final所修飾，并且查看JDK源碼你就會發(fā)現(xiàn)垃杖，String類中每一個看起來會修改String值得方法男杈，實際上都是創(chuàng)建了一個全新的String對象，以包含修改后的字符串對象调俘。而最初的String對象則絲毫未動伶棒。我們可以簡單的來看一個實例（從替換操作中就能明顯看出）：

String類中的replace方法

replace方法就是替換字符串中的內(nèi)容，如果替換之后跟原來的字符串相同則返回this彩库，如果不相同則new一個新的對象返回肤无。這明顯體現(xiàn)了內(nèi)容改變則返回新對象而不是直接修改String對象的值。

表面的錯覺

關(guān)于String對象是否可變骇钦，有些操作確實會給人錯覺舅锄，先來看一段程序：

一個例子

從結(jié)果來看，s1的值最初是“A”司忱，經(jīng)過賦值以后，變成了“C”,經(jīng)過字符串連接運算并賦值以后畴蹭，變成了“BC”坦仍。String對象的內(nèi)容真的改變了嗎？實際上叨襟，這只是錯覺而已繁扎。有疑惑的朋友可以去看我的上一篇筆記，你就能知道：

String對象“A”糊闽，“B”梳玫，“C”在全程中都沒有任何改變，改變的只是引用s1所指向的內(nèi)容右犹，也就是s1的值提澎。

String對象的創(chuàng)建

有兩種方式：

// 第一種：直接賦一個字面量
String str1 = "ABCD";
// 第二種：通過構(gòu)造器創(chuàng)建
String str2 = new String("ABCD");

那么這兩種方式有什么不同呢？這里可能會涉及到一個面試題：

上述的兩種方法分別創(chuàng)建了幾個String對象念链？

回答這個問題也特別簡單盼忌，首先你需要直到JVM的內(nèi)存模型是怎樣的，在上一篇筆記中也有簡單提到掂墓，這里需要補充的是：常量池（專門存儲常量的地方谦纱，都指的是方法區(qū)中）分為編譯常量池（不研究，存儲字節(jié)碼的相關(guān)信息）和運行常量池（存儲常量數(shù)據(jù)）君编。

先來看一張結(jié)果圖：

結(jié)果圖

• 當(dāng)執(zhí)行第一句話的時候跨嘉，會在常量池中添加一個新的ABCD字符，str1指向常量池的ABCD
• 當(dāng)執(zhí)行第二句話的時候吃嘿，因為有new操作符祠乃，所以會在堆空間新開辟一塊空間用來存儲新的String對象梦重，因為此時常量池中已經(jīng)有了ABCD字符，所以堆中的String對象指向常量池中的ABCD跳纳，而str2則指向堆空間中的String對象忍饰。

所以結(jié)論：
String str1 = "ABCD";
最多創(chuàng)建一個String對象,最少不創(chuàng)建String對象.如果常量池中,存在”ABCD”,那么str1直接引用,此時不創(chuàng)建String對象.否則,先在常量池先創(chuàng)建”ABCD”內(nèi)存空間,再引用.
String str2 = new String("ABCD");
最多創(chuàng)建兩個String對象，至少創(chuàng)建一個String對象寺庄。new關(guān)鍵字絕對會在堆空間創(chuàng)建一塊新的內(nèi)存區(qū)域艾蓝，所以至少創(chuàng)建一個String對象。

String對象的空值

一種是表示引用為空（null）的空值：

String str1 = null;  // 沒有初始化斗塘，沒有分配內(nèi)存空間

另外一種表示內(nèi)容為空的空值：

String str2 = ";  // 分配有內(nèi)存空間赢织，有內(nèi)容。

所以當(dāng)你需要判斷字符串是否為空的時候馍盟，實際上應(yīng)該這樣：

判斷字符串非空

字符串的比較

字符串的比較

從上圖可以明顯看出于置，使用“==”，只能比較引用的內(nèi)存地址是否相同贞岭，而使用“equals”方法八毯，則比較的是字符串的內(nèi)容。

我們可以跟到String類的equals方法：

String類的equals方法

“+”號是怎么來連接字符串的

先來直接看一個簡單的例子瞄桨，程序中創(chuàng)建了三個String對象话速，str是hello和wrold兩個字符串連接賦值后的對象，程序的結(jié)果很明顯芯侥，但我們關(guān)心的是泊交，hello和world是怎樣連接起來的呢？

先來看一個例子

我們在XJad（Java反編譯程序柱查，把生成的class反編譯成java）中打開剛剛生成的class文件會發(fā)現(xiàn)：

反編譯的結(jié)果

編譯器自動引入了一個java.lang.StringBuilder類廓俭。雖然我們在源代碼中并沒有使用StringBuilder類，但是編譯器卻自作主張地使用了它唉工，因為它更高效研乒。

在這個例子中，編譯器創(chuàng)建了一個StringBuilde對象酵紫，用以構(gòu)造最終的String告嘲，并為每個字符串調(diào)用了一次StringBuilder的append()方法，總計兩次奖地。最后調(diào)用toString()生成結(jié)果橄唬。這是編譯器自動優(yōu)化的結(jié)果，包括自動生成的Tester()無參數(shù)默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)也是参歹。

現(xiàn)在仰楚，你也許會覺得可以隨意使用String對象，反正編譯器會為你自動地優(yōu)化性能∩纾可是在這之前侨嘀，我們先要看看編譯器究竟能給我們優(yōu)化到什么程度（下面再詳細(xì)介紹StringBuilder）。

可變的字符串

StringBuilder/StringBuffer：當(dāng)對象創(chuàng)建完畢之后捂襟，該對象的內(nèi)容可以發(fā)生改變咬腕，當(dāng)內(nèi)容發(fā)生改變的時候，對象保持不變葬荷。

接著上面的問題涨共，我們繼續(xù)來看一個例子：

程序和程序的結(jié)果

程序的結(jié)果顯而易見，我們來看看反編譯之后的代碼：

反編譯之后的代碼

可以看到宠漩，對比兩個對象举反，后者的循環(huán)部分的代碼更簡短、更簡單扒吁，而且它只生成了一個StringBuilder對象火鼻。

結(jié)論是：如果字符串操作比較簡單，那就可以信賴編譯器雕崩，它會為你合理地構(gòu)造最終的字符串結(jié)果魁索。但如果你還使用循環(huán)，多次地改變字符串的內(nèi)容盼铁，那就更適合StringBuilder對象蛾默。

但是如果你想要走捷徑，例如append(a+":"+c)捉貌，則編譯器就會調(diào)入陷阱，從而為你另外創(chuàng)建一個StringBuilder對象處理括號內(nèi)的字符串操作冬念。

編譯器陷阱

String對象的比較

StringBuilder是Java SE5引入的趁窃，在這之前Java用的是StringBuffer。后者線程安全（只需要了解急前，該對象方法中所有的方法都是用了synchronized修飾符）醒陆，因此開銷也會大。有沒有用synchronized修飾符裆针，就是這兩者唯一的區(qū)別刨摩。我們可以簡單地來比較一下這三個String對象在拼接字符串中的性能：

創(chuàng)建好三個方法，分別測試三個類型的對象的拼接效率：

測試拼接效率

最后在main方法中測試

面試題

最后再有一個String的面試題：

說說下面的String對象世吨，彼此之間是否相等澡刹？

面試題

如果你自己寫幾個判斷相等的語句，分別判斷str1和另外五個是否相等耘婚，則會發(fā)現(xiàn)：
str1和str2/str3相等罢浇，和另外幾個都不相等。我們先來看一下反編譯之后的代碼：

編譯之后的代碼（存在編譯優(yōu)化）

知識點（純干貨）：

• 單獨使用""引號創(chuàng)建的字符串都是直接量,編譯期就已經(jīng)確定存儲到常量池中；
• 使用new String("")創(chuàng)建的對象會存儲到堆內(nèi)存中,是運行期才創(chuàng)建嚷闭；
• 使用只包含直接量的字符串連接符如"aa" + "bb"創(chuàng)建的也是直接量編譯期就能確定,已經(jīng)確定存儲到常量池中(str2和str3)攒岛；
• 使用包含String直接量(無final修飾符)的字符串表達(dá)式(如"aa" + s1)創(chuàng)建的對象是運行期才創(chuàng)建的,存儲在堆中；
• 通過變量/調(diào)用方法去連接字符串,都只能在運行時期才能確定變量的值和方法的返回值,不存在編譯優(yōu)化操作.

文章結(jié)尾

其實還想寫關(guān)于正則表達(dá)的東西的胞锰，還是改天找時間另外研究研究寫一篇像樣的吧灾锯。關(guān)于String的操作，就簡單給一下圖吧嗅榕，感興趣也可以自己百度或者跟蹤進源代碼里面去看顺饮，這里就不細(xì)說了：

String類中常用的方法

參考資料：

• http://study.163.com/course/courseMain.htm?courseId=1003108028 《Java零基礎(chǔ)入門教程》
• 《Thinking in Java》第四版

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