Java基础笔记之String相关知识

（二）String

• Sring 被声明为 final ，因此不可被继承。
• String的不可变性：
看String的定义（java9版本）：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
        /** value为存储TSring字符的字符数组 */
        private final byte[] value;
        /** 使用Coder标识使用哪种编码 **/
        private final byte coder;
}

value被声明为final类型，这意味着 value 数组初始化之后就不能再引用其它数组，并且 String 内部没有改变 value 数组的方法，因此可以保证 String 不可变。

• 不可变的好处:

• 可以缓存 hash 值:
  因为 String 的 hash 值经常被使用，例如 String 用做 HashMap 的 key。不可变的特性可以使得 hash 值也不可变，因此只需要进行一次计算。
• String Pool 的需要:
  如果一个 String 对象已经被创建过了，那么就会从 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可变的，才可能使用 String Pool。如下图：
  
  我的理解：比如说 String myName = "Cherish";这个Cherish字符串一旦被创建，就会存到内存上某个地址如 0x58 处，然后这个字符串会被放到String Pool中，之后你再传建一个 String yourName = "Cherish",那么，这个yourName将不会重新分配一块内存并把Cherish存进去，而是，直接指向前面创建的 “Cherish”的内存，以后无论你创建多少个 “Cherish”字符串，他都是指向最初的那个“Cherish”的地址。如下图：
  
  另一边，如果我改变myName的值，则原来保存的值不会改变，而只会另外开辟一块空间，把改变后的字符串存进去，如下图：
  

• 安全性：
  String 经常作为参数，String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果 String 是可变的，那么在网络连接过程中，String 被改变，改变 String 对象的那一方以为现在连接的是其它主机，而实际情况却不一定是。
• 线程安全：
  String 不可变性天生具备线程安全，可以在多个线程中安全地使用。

String、StringBuffer and StringBuilder（面试考察点，待深入研究）

1.可变性

• String 不可变
• StringBuffer 和 StringBuilder 可变

2.线程安全

• String 不可变，因此是线程安全的
• StringBuilder 不是线程安全的；
• StringBuffer 是线程安全的，内部使用 synchronized 进行同步；

StringPool （面试考察点 new String(“xxx”)和 直接 = “xxx”的区别）

• 字符串常量池（String Pool）保存着所有字符串字面量（literal strings），这些字面量在编译时期就确定。不仅如此，还可以使用 String 的 intern() 方法在运行过程中将字符串添加到 String Pool 中。
• 当一个字符串调用 intern() 方法时，如果 String Pool 中已经存在一个字符串和该字符串值相等（使用 equals() 方法进行确定），那么就会返回 String Pool 中字符串的引用；否则，就会在 String Pool 中添加一个新的字符串，同时在堆里新建new String("XXX")，并返回这个新字符串的对象的引用。

• 创建字符串变量的方式：

1. String str = new String("Cherish");
   以这种方式赋值时，JVM会先从字符串实例池中查询是否存在"Cherish"这个对象，若不存在则会在实例池中创建"Cherish"对象，同时在堆中创建"Cherish"这个对象，然后将堆中的这个对象的地址返回赋给引用str，若实例池存在则直接在堆中创建"Cherish"这个对象，然后将堆中的这个对象的地址返回赋给引用str。
2. String str = "Cherish";
   以这种方式赋值时，JVM会先从String Pool中查询是否存在"Cherish"这个对象，如果存在，直接把String Pool中"Cherish"的地址返回给str。如果不存在，则会在String Pool中创建"Cherish"对象，并把String Pool中该对象的地址返回给str。

3.字符串拼接时用 “+” 号拼接的实际过程，为什么不建议使用？

String str1 = "abc";
str1 = "abc"+"EF";

以上代码的实际过程是：

执行 + 的时候，首先，底层会创建一个 new StringBulider()对象，然后调用该对象的append()方法，来拼接“abc” 和 “EF”.    ==>    new  StringBuilder().append(str1).append("EF");

如果继续拼接其他的字符串时，又会继续创建 new StringBuilder()，继续拼接，每次拼接一个，都新建一个对象，这些对象存放在堆中。

public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc";
        str1 = str1+"EF";
        String str2 = "abcEF";
        String str3 = "abcEF";
        String str4 = new String("abcEF");
        System.out.println(str1 == str2);
        System.out.println(str1.equals(str2));
        System.out.println(str2 == str3);
        System.out.println(str2 == str4);
}
        

结果：

final关键字（拓展）

final关键字：在Java中，final关键字可以用来修饰类、方法和变量（包括成员变量和局?> 部变量）：

• 修饰类：
  修饰类当用final去修饰一个类的时候，表示这个类不能被继承。

注意：
a. 被final修饰的类，final类中的成员变量可以根据自己的实际需要设计为fianl。
b. final类中的成员方法都会被隐式的指定为final方法。

• 修饰方法：
  被final修饰的方法不能被重写
  使用final方法的原因有两个。第一个原因是把方法锁定，以防任何继承类修改它的含义；第二个原因是效率。
  因此，如果只有在想明确禁止 该方法在子类中被覆盖的情况下才将方法设置为final的。
  一个类的private方法会隐式的被指定为final方法
• 修饰变量:

• 当final修饰一个基本数据类型时，表示该基本数据类型的值一旦在初始化后便不能发生变化；
• 如果final修饰一个引用类型时，则在对其初始化之后便不能再让其指向其他对象（也就是地址不能改变）了，但该引用所指向的对象的内容是可以发生变化的；
• final修饰一个成员变量（属性），必须要显式初始化；

• final变量和普通变量的区别：
  一段代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        String a = "hello2";
        final String b = "hello";
        String d = "hello";
        String c = b + 2;
        String e = d + 2;
        System.out.println((a == c)); //true
        System.out.println((a.equals(e))); //true
        System.out.println((a == e)); //false
    }
}