Java字符串深入解析：不可变性、比较与对象池-优快云博客

字符串

1、创建字符串

2、字符串比较相等

（1）str1==str2 true or false？

字符串

String 字符串：双引号引起的若干字符

1、创建字符串

常见的构造 String 的方式：

String str = "hello";                // 方式一
String str2 = new String("hello");   // 方式二

char[] array = {'a', 'b', 'c'};   
String str3 = new String(array);     // 方式三

三种方式构造过程：（左栈，右堆）

2、字符串比较相等

由上图可知，str1==str2这个表达式不正确，等号比较的是理论值，str1与str2的理论值在这里是一个地址（地址0x111与0x222不等），尽管他们的内容都是hello，但其实他们引用的对象是不同的。（String 使用 == 比较并不是在比较字符串内容, 而是比较两个引用是否是指向同一个对象）

（1）str1==str2 true or false？

分情况如下：示例1：解释如上图（引用的对象根本就不同）

public class TestString {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc";
        // 方式二
        String str2 = new String("abc");
        // 方式三
        char[] array = {'a', 'b', 'c'};
        String str3 = new String(array);

        System.out.println(str1==str2);//false
        System.out.println(str1==str3);//false
        System.out.println(str2==str3);//false
    }
}
//false
  false
  false

示例2：

String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1 == str2);
// 执行结果
true

示例3：注: "hello" 这样的字符串字面值常量, 类型也是 String， String 也是引用类型。

String str1 = new String("Hello");
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1 == str2);
// 执行结果
false

示例2 与示例3解释如下：

（2）字符串常量池

在JVM底层实际上会自动维护一个对象池（字符串常量池)：
如果现在采用了直接赋值的模式进行String类的对象实例化操作，那么该实例化对象（字符串内容）将自动保存到这个对象池之中；
如果下次继续使用直接赋值的模式声明String类对象，此时对象池之中如若有指定内容，将直接进行引用；
如若没有，则开辟新的字符串对象而后将其保存在对象池之中以供下次使用。

为什么现在并没有开辟新的堆内存空间呢？ String类的设计使用了共享设计模式。

（3）inter方法

使用 String 的 intern 方法来手动把 String 对象加入到字符串常量池中

String str1 = new String("hello") ;       // 该字符串常量并没有保存在对象池之中
String str2 = "hello" ;
System.out.println(str1 == str2);          // false

String str1 = new String("hello").intern() ;//保存后
String str2 = "hello" ;
System.out.println(str1 == str2);           // true

使用inter后，先检测字符常量池中有没有hello,如果有直接让str1引用，若没有就在字符常量池中创建一个，再让str1引用。

面试题：请解释String类中两种对象实例化的区别

1. 直接赋值：只会开辟一块堆内存空间，并且该字符串对象可以自动保存在对象池中以供下次使用。

2. 构造方法：会开辟两块堆内存空间，不会自动保存在对象池中，可以使用intern()方法手工入池

（4）equals方法

String str1 = new String("Hello");
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1.equals(str2));
// System.out.println(str2.equals(str1)); // 或者这样写也行
// 执行结果
true

equals 使用注意事项:
现在需要比较 str 和 "Hello" 两个字符串是否相等, 我们该如何来写呢?

String str = new String("Hello");
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello"));
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));

在上面的代码中, 哪种方式更好呢? 我们更推荐使用 "方式二",一旦 str 是 null, 方式一的代码会抛出异常, 而方式二不会。

String str = null;
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello")); //执行结果抛出java.lang.NullPointerException 异常
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));  // 执行结果 false

3、理解字符串不可变

字符串是一种不可变对象，它的内容不可改变。String 类的内部实现也是基于final char[ ] 来实现的, 但是 String 类并没有提供 set 方法之类的来修改内部的字符数组。

（1）示例1：

public static void main(String[] args) {
        String str= "August";
        System.out.println("before: "+str);
        str="august";
        System.out.println("after: "+str);
    }
//before: August
//after: august

表面上看str的内容确实被改变了，把August 改成了august ，但其实不然，str内容的改变并不是通过赋值改变的，而是引用了另一个对象。此时的str不再指向August这个字符串常量了，字符串常量August也并没有被改变，str此时指向了一个叫august的字符串常量。如下图：

（2）同上，示例2：

String str = "hello" ;
str = str + " world" ;
System.out.println(str);
// 执行结果
hello world

形如 += 这样的操作, 表面上好像是修改了字符串, 其实不是，+= 之后 str 打印的结果却是变了, 但是不是 String 对象本身发生改变, 而是 str 引用到了其他的对象。

（3）修改字符串

例如, 现有字符串 str = "Hello" , 想改成 str = "hello" .

String str = "Hello";
str = "h" + str.substring(1);
System.out.println(str);
// 执行结果
hello

4、字符, 字节与字符串

(1)字符与字符串

使用示例：

No.1 字符数组变为字符串

方法：public String( char[ ] value )
返回值：字符串

public static void main(String[] args) {
        char[] value={'a','b','c'};
        String str = new String(value);
        System.out.println(str);
    }//abc

No.2 部分字符数组变为字符串

方法：public String( char[ ] value , offset , count )
offset：起始位置，count：偏移量；
offset 与 count 必须要合法，不能超出数组。
返回值：字符串

public static void main(String[] args) {
        char[] value={'a','b','c','d','e'};
        String str = new String(value,0,3);//下标从0起
        //将数组 value的内容从下标0起的三个字符转化为字符串
        System.out.println(str);
    }//abc

No.3 获取指定位置的字符

方法：public char str.charAt( int index ）；
index 给的值必须合理，不能超出数组；
返回值是一个字符

 public static void main(String[] args) {
        String str = "hello" ;
        // 下标从 0 开始
        System.out.println(str.charAt(0)); // h
        System.out.println(str.charAt(10));//产生 StringIndexOutOfBoundsException 异常
    }

No.4 字符串变为字符数组

方法：public char[ ] toCharArray( ）
返回值：字符数组

public static void main(String[] args) {
        String s="abcde";
        char[] value=s.toCharArray();
        System.out.println(Arrays.toString(value));
    }//[a, b, c, d, e]

字符串练习：逆置字符串 abcde --> edcba

public class TestString {
    public static void main(String[] args) {
        String s="abcde";
        String s1=reveser(s,0,s.length()-1);
        System.out.println(s1);
        }
    public static String reveser(String str,int left,int right) {
       char[] value=str.toCharArray();
       while(left<right){
            char t=value[left];
            value[left]=value[right];
            value[right]=t;
            left++;
            right--;
        }
       return new String(value);
    }
}
//edcba

(2)字节与字符串

代码示例: 实现字符串与字节数组的转换处理。

String str = "helloworld" ;

// String 转 byte[]
byte[] data = str.getBytes() ;
System.out.println(Arrays.toString(data));

// byte[] 转 String
System.out.println(new String(data));
//运行结果：
[104, 101, 108, 108, 111, 119, 111, 114, 108, 100]
helloworld