java学习day01之String的特点，如何实现，并且有哪些重要方法？

1、以主流的JDK版本1.8来说,String内部实际存储结构为char数组，源码如下：

　　public final class String  implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

 　　　　　　　　　　　　 // 用于存储字符串的值

　　　　　　　　　　　  private final char value[];
   　　　　　　　　　　　 // 缓存字符串的 hash code
   　　　　　　　　　　　private int hash; // Default to 0
  　　　　　　　　　　　 // ......其他内容
　　}

1）多构造方法

　　String字符串有以下4个重要的构造方法:

// String 为参数的构造方法
public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}
// char[] 为参数构造方法
public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
// StringBuffer 为参数的构造方法
public String(StringBuffer buffer) {
    synchronized(buffer) {
        this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
    }
}
// StringBuilder 为参数的构造方法
public String(StringBuilder builder) {
    this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}

notes:其中比较被我们忽略的是以StringBuffer和StringBuilder为参数的构造函数,因为这三种数据类型，我们通常都是单独使用的

　　   所以这个小细节我们需要特别留意一下

2）equals()比较两个字符串相等

　需查看的源码如下：　

public boolean equals(Object anObject) {
    // 对象引用相同直接返回 true
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    // 判断需要对比的值是否为 String 类型，如果不是则直接返回 false
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            // 把两个字符串都转换为 char 数组对比
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            // 循环比对两个字符串的每一个字符
            while (n-- != 0) {
                // 如果其中有一个字符不相等就 true false，否则继续对比
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

notes：String类型重写了object的equals()方法，equals()方法需要传递一个object类型的参数值,在比较的时候需要先通过instantof判断是否为String类型,如果不是则会直接返回false

　　　 instantof的使用如下：

Object oString = "123";
          Object oInt = 123;
          System.out.println(oString instanceof String); // 返回 true
          System.out.println(oInt instanceof String); // 返回 false

notes：当判断参数为String类型之后，会循环对比两个字符串中的每一个字符,当所有字符都相等时返回true，否则返回false

　　     还有一个和equals()比较类似的方法equalsIgnoreCase(),它是用于忽略字符串的大小写之后进行字符串对比

3）compareTo()比较两个字符串

　　compareTo()方法用于比较两个字符串,返回的结果为int类型的值,源码如下:

public int compareTo(String anotherString) {
    int len1 = value.length;
    int len2 = anotherString.value.length;
    // 获取到两个字符串长度最短的那个 int 值
    int lim = Math.min(len1, len2);
    char v1[] = value;
    char v2[] = anotherString.value;
    int k = 0;
    // 对比每一个字符
    while (k < lim) {
        char c1 = v1[k];
        char c2 = v2[k];
        if (c1 != c2) {
            // 有字符不相等就返回差值
            return c1 - c2;
        }
        k++;
    }
    return len1 - len2;
}

notes从源码中可以看出,compareTo()方法会循环对比所有的字符,当两个字符串中有任意一个字符不同时，则return char1-char2。

比如，两个字符串分别存储的是1和2，返回的值是-1；如果存储的是1和1，则返回的值是0，如果存储的是2和1，则返回的值是1

当然，还有一个和compareTo()比较类似的方法compareToIgnoreCase(),用于忽略大小写后比较两个字符串

*****综上compareTo()方法和equals()方法都是用于比较两个字符串的,但却有不同特点;

①equals() 可以接收一个 Object 类型的参数，而 compareTo() 只能接收一个 String 类型的参数；

②equals() 返回值为 Boolean，而 compareTo() 的返回值则为 int。
   它们都可以用于两个字符串的比较，当 equals() 方法返回 true 时，或者是 compareTo() 方法返回 0 时，则表示两个字符串完全相同。

4）其它重要方法

indexOf()：查询字符串首次出现的下标位置
lastIndexOf()：查询字符串最后出现的下标位置
contains()：查询字符串中是否包含另一个字符串
toLowerCase()：把字符串全部转换成小写
toUpperCase()：把字符串全部转换成大写
length()：查询字符串的长度
trim()：去掉字符串首尾空格
replace()：替换字符串中的某些字符
split()：把字符串分割并返回字符串数组
join()：把字符串数组转为字符串

知识拓展：

1、==和equals的区别

　　==对于基本数据类型来说，是用于比较"值"是否相等的，而对于引用类型来说,是用于比较引用地址是否相同的

查看源码会发现Object中也有equals()方法：

public boolean equals(Object obj){

　　　　return (this == obj);

}

notes：可以看出Object中equals()方法其实就是==，而String重写了equals()方法把它修改成比较两个字符串的值是否相等

让我们来看源码:

public boolean equals(Object anObject) {
    // 对象引用相同直接返回 true
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    // 判断需要对比的值是否为 String 类型，如果不是则直接返回 false
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            // 把两个字符串都转换为 char 数组对比
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            // 循环比对两个字符串的每一个字符
            while (n-- != 0) {
                // 如果其中有一个字符不相等就 true false，否则继续对比
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

2、final修饰的好处

从String类的源码我们可以看出String是被final修饰的不可继承类

其实这样做的好处有两个原因：安全和高效

安全:比如在调用一些系统级操作指令之前，可能会有一系列校验，如果是可变类的话，在校验过后，它的内部值就会发生改变，这样有可能会·引起严重的系统崩溃问题，因此将String设计成一个不可变类

高效:以JVM中的字符串常量池来举例

如:String s1 = "java";

String s2 = "java";

只有字符串是不可变的，我们才能实现字符串常量池，字符串常量池可以为我们缓存字符串，提高程序的运行效率

试想一下如果 String 是可变的，那当 s1 的值修改之后，s2 的值也跟着改变了，这样就和我们预期的结果不相符了，因此也就没有办法实现字符串常量池的功能了。