java基础（3）--详解String
其实与八大基本数据类型一样，String也是我们日常中使用非常频繁的对象，但知其然更要知其所以然，现在就去阅读源码深入了解一下String类对象，并解决一些我由来已久的疑问。
为什么String是不可变序列
- String类使用final修饰的，所以不可以通过继承方式来修改String。
- String类字符串存储是使用final修饰的value数组实现的，所以不可以通过修改value数组来修改String。但是数组其实也是一个引用，那能不能通过修改引用来达到修改String的目的？
下面来看个例子：
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
char[] arr = new char[]{'a', 'b', 'c', 'd'};
String s = new String(arr);
arr[0] = 'b';
System.out.println(s);
}
}
abcd
那为什么不能通过修改引用来修改String呢，看看源码
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
String通过拷贝数组保证了本身不会被修改
- String类的方法返回的字符串只要不是原字符串就会new一个对象。
public String substring(int beginIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
int subLen = value.length - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}
public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
if (endIndex > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
}
int subLen = endIndex - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
: new String(value, beginIndex, subLen);
}
还有等等......
String类用"=="进行比较的问题
看下面一段代码
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "helloWorld";
String s2 = "hello" + "World";
String s3 = "helloWorld";
String s4 = "hello";
String s5 = "World";
final String s6 = "World";
String s7 = s4 + s5;
String s8 = "hello" + s6;
String str1 = new String("helloWorld");
String str2 = new String("helloWorld");
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1 == s3);
System.out.println(s1 == s7);
System.out.println(s1 == s8);
System.out.println(str1 == str2);
System.out.println(str2 == s1);
}
}
true true false true false false
一共进行了5次比较，现在一一道来
- 第一次和第二次之所以都为true，是因为两者的引用都指向了字符串常量池中的"helloWorld",虚拟机会在编译期间进行优化，字面常量相”+“会直接进行拼接而不是调用其他方法。
- 当字符串拼接存在不是字符常量而是一个变量的时候，虚拟机在编译期间不会将其进行优化，而是用会在堆上生成一个对象，所以第三个比较是false；但如果String对象使用final修饰，那么他就是不可修改的常量，这时等同于是字符常量拼接，虚拟机才会无顾忌的将其优化，所以第四个比较为true。
- 最后一部分对象的比较就比较容易了，由于是在堆上分配内存的，所以内容是相等的，但是地址引用并不相等，所以都为false。
StringBuilder和StringBuffer
由于String本身不可修改，所以Java提供了StirngBuiler和StringBuffer来弥补这一空缺。现在String之间使用”+“的使用的时候实际上是调用StringBuilder的append方法完成的。
先看一个例子
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
String s = "hello";
for (int i = 0; i < 100; i++){
s += "hello";
}
}
}
再看看反编译
Compiled from "Test03.java"
public class base.Test03 {
public base.Test03();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: ldc #2 // String hello
2: astore_1
3: iconst_0
4: istore_2
5: iload_2
6: bipush 100
8: if_icmpge 37
11: new #3 // class java/lang/StringBuilder
14: dup
15: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
18: aload_1
19: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
22: ldc #2 // String hello
24: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
27: invokevirtual #6 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
30: astore_1
31: iinc 2, 1
34: goto 5
37: return
}
可以看出实际上在进行字符串拼接的时候，是调用了append方法进行拼接，再用toString方法返回String对象。
StringBuilder和StringBuffer的不同
StringBuilder是线程不安全的，但是速度快，StringBuffer是线程安全的，他的方法都是用synchronized修饰的，但是速度慢
String,StringBuilder,StringBuffer的效率比较
下面用代码验证一下
String
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Long start = System.currentTimeMillis();
String s = "hello";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
s += "world";
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
}
}
713
StringBuilder
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Long start = System.currentTimeMillis();
StringBuilder s = new StringBuilder("hello");
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
s = s.append("world");
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
}
}
2
StringBuffer
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Long start = System.currentTimeMillis();
StringBuffer s = new StringBuffer("hello");
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
s = s.append("world");
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
}
}
6
显然StringBuilder > StringBuffer > String;但是在相加字符串较少的时候还是用String效率高点。