文章目錄

• Pre
• Q1: String 是如何實現的？
• Q2: String 有哪些重要的方法？
• • 構造函數
  • equals()
  • compareTo()
  • 【equals() vs compareTo() 】
  • 其他重要方法
• Q3: 為什么 String 類型要用 final 修飾
• Q4: == 和 equals 的區別是什么
• Q5: String 和 StringBuilder、StringBuffer 有什么區別
• Q6: String 類型在 JVM中是如何存儲的？編譯器對 String 做了哪些優化

Pre

Java Version ： 主流版本JDK 8

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Q1: String 是如何實現的？

看到了吧 , 底層存儲是 char 數組

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {// the value is used for character storage 存儲字符串的值private final char value[];// Cache the hash code for the string 緩存字符串的 hash codeprivate int hash; // Default to 0// ...... }

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Q2: String 有哪些重要的方法？

構造函數

挑幾個比較重要的

// String 為參數的構造方法 public String(String original) {this.value = original.value;this.hash = original.hash; } // char[] 為參數構造方法 public String(char value[]) {this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); } // StringBuffer 為參數的構造方法 public String(StringBuffer buffer) {synchronized(buffer) {this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());} } // StringBuilder 為參數的構造方法 public String(StringBuilder builder) {this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length()); }

這里需要提一下的是： 以 StringBuffer 和 StringBuilder 為參數的構造函數容易被忽略，因為String 、 StringBuffer、StringBuilder 這三種數據類型， 通常都是單獨使用的哇。 知道就行，反正平常也不這么寫

還有其他構造函數 ，大家可以自行看一下

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equals()

比較兩個字符串是否相等

來看下源碼

public boolean equals(Object anObject) {// 如果是對象引用，直接返回true if (this == anObject) {return true;}// 類型判斷 如果不是String類型則直接返回 falseif (anObject instanceof String) {String anotherString = (String)anObject;int n = value.length;if (n == anotherString.value.length) {// 把兩個字符串都轉換為 char 數組對比char v1[] = value;char v2[] = anotherString.value;int i = 0;while (n-- != 0) { // 循環比對兩個字符串的每一個字符if (v1[i] != v2[i]) // 如果其中有一個字符不相等就直接返回false，否則繼續對比，直接到結束return false;i++;}return true;}}return false;}

equals() 是String 類型重寫的 Object 中的 方法，Object#equals() 方法需要傳遞一個 Object 類型的參數值所以才有了上面的instanceof 類型判斷 。 當判斷參數為 String 類型之后，會循環對比兩個字符串中的每一個字符，當所有字符都相等時返回 true，否則則返回 false。

【Object#equals()】

public boolean equals(Object obj) {return (this == obj); // 僅判斷的對象引用，即比較的是對象在內存中的地址}

【instanceof 用法】

Object a= "123"; Object b= 123; System.out.println(a instanceof String); // true System.out.println(b instanceof String); // false

另外還有一個 equalsIgnoreCase()， 忽略字符串的大小寫之后進行字符串對比。

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compareTo()

比較兩個字符串

public int compareTo(String anotherString) {int len1 = value.length;int len2 = anotherString.value.length;int lim = Math.min(len1, len2); // 取兩個字符串中長度最短的那個字符串的長度 char v1[] = value;char v2[] = anotherString.value;int k = 0;while (k < lim) { // 對比每一個字符char c1 = v1[k];char c2 = v2[k];if (c1 != c2) {// 有字符不相等時返回差值 return c1 - c2; }k++;}return len1 - len2;}

從源碼總可以看到compareTo() 方法會循環對比所有的字符，當兩個字符串中有任意一個字符不相同時，則 return c1 - c2。

舉個例子

“53334433”.compareTo(“3”) ----> 2 【取最小長度，第一個字符 5 和 3 比，轉成char 比較， 不相等 返回 5 - 3 = 2】

再來個例子： 兩個字符串分別存儲的是 1 和 2，返回的值是 -1；如果存儲的是 1 和 1，則返回的值是 0 ，如果存儲的是 2 和 1，則返回的值是 1。

還有個compareToIgnoreCase 忽略大小寫后比較兩個字符串。

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【equals() vs compareTo() 】

可以看出 compareTo() 方法和 equals() 方法都是用于比較兩個字符串的，但它們有兩點不同：

• equals() 可以接收一個 Object 類型的參數，而 compareTo() 只能接收一個 String 類型的參數
• equals() 返回值為 Boolean，而 compareTo() 的返回值則為 int

它們都可以用于兩個字符串的比較，當 equals() 方法返回 true 時，或者是 compareTo() 方法返回 0 時，則表示兩個字符串完全相同

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其他重要方法

• indexOf()：查詢字符串首次出現的下標位置
• lastIndexOf()：查詢字符串最后出現的下標位置
• contains()：查詢字符串中是否包含另一個字符串
• toLowerCase()：把字符串全部轉換成小寫
• toUpperCase()：把字符串全部轉換成大寫
• length()：查詢字符串的長度
• trim()：去掉字符串首尾空格
• replace()：替換字符串中的某些字符
• split()：把字符串分割并返回字符串數組
• join()：把字符串數組轉為字符串

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Q3: 為什么 String 類型要用 final 修飾

從源碼中可以知道String是final修飾的？

為啥子嘞？

高司令以前回答過： 他會更傾向于使用 final，因為它能夠緩存結果，當你在傳參時不需要考慮誰會修改它的值；如果是可變類的話，則有可能需要重新拷貝出來一個新值進行傳參，這樣在性能上就會有一定的損失。

String 類設計成不可變的另一個原因是安全，當你在調用其他方法時，比如調用一些系統級操作指令之前，可能會有一系列校驗，如果是可變類的話，可能在你校驗過后，它的內部的值又被改變了，這樣有可能會引起嚴重的系統崩潰問題，這是迫使 String 類設計成不可變類的一個重要原因。

總之，使用 final 修飾的第一個好處是安全；第二個好處是高效

我們以JVM中的常量池來舉個例子

String s1 = "java"; String s2 = "java";

只有字符串是不可變時，我們才能實現字符串常量池。

字符串常量池可以為我們緩存字符串，這樣的話不用每次都去開辟一塊內存地址存放，自然就提高了運行效率。

如果String是可變的，那字符串常量池就歇菜了。。。。。

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Q4: == 和 equals 的區別是什么

【==】

• 對于基本數據類型來說， 比較 “值”是否相等的
• 對于引用類型來說， 比較引用地址是否相同的

Object#equals() 其實就是 ==

public boolean equals(Object obj) {return (this == obj); }

String#equal這是重寫了父類Object的equals方法，把它修改成了比較兩個字符串的值是否相等，分析如上。

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Q5: String 和 StringBuilder、StringBuffer 有什么區別

簡單來說：

• String 不可變 ，正是因為不可變，所以字符串在拼接時，效率低，所以才有了下面兩個
• StringBuffer 線程安全
• StringBuilder 線程不安全

String 類型是不可變的，所以在字符串拼接的時候如果使用 String 的話性能會很低。

因此我們就需要使用另一個數據類型 StringBuffer，它提供了 append 和 insert 方法可用于字符串的拼接，它使用 synchronized 來保證線程安全

@Override public synchronized StringBuffer append(Object obj) {toStringCache = null;super.append(String.valueOf(obj));return this; } @Override public synchronized StringBuffer insert(int offset, String str) {toStringCache = null;super.insert(offset, str);return this; }

因為它使用了 synchronized 來保證線程安全，所以性能不是很高。

于是在 JDK 1.5 就有了 StringBuilder，它同樣提供了 append 和 insert 的拼接方法，但它沒有使用 synchronized 來修飾，因此在性能上要優于 StringBuffer，所以在非并發操作的環境下可使用 StringBuilder 來進行字符串拼接。

@Overridepublic StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;}@Overridepublic StringBuilder insert(int offset, String str) {super.insert(offset, str);return this;}

當然了，append 和 insert的方法入參有很多，這里僅僅列舉出了一個，主要是讓你看下 synchronized實現上的區別。

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Q6: String 類型在 JVM中是如何存儲的？編譯器對 String 做了哪些優化

String 常見的創建方式有兩種

• new String()
• 直接賦值

直接賦值的方式會先去字符串常量池中查找是否已經有此值，如果有則把引用地址直接指向此值，否則會先在常量池中創建，然后再把引用指向此值；

new String() 一定會先在堆上創建一個字符串對象，然后再去常量池中查詢此字符串的值是否已經存在，如果不存在會先在常量池中創建此字符串，然后把引用的值指向此字符串

舉個例子

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

JDK 1.7 之后把永久代代換成的元空間，把字符串常量池從方法區移到了 Java 堆上

除此之外編譯器還會對 String 字符串做一些優化，例如以下代碼

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

輸出 true

javap -c 反匯編看一下

從編譯代碼 #2 可以看出，代碼 “Ja”+“va” 被直接編譯成了 “Java” ，因此 s1==s2 的結果才是 true，這就是編譯器對字符串優化的結果。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java - String源码解析及常见面试问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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