Java String 类解析

String对象是不可变的

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

String 被声明为 final，因此它不可被继承。内部使用 char 数组存储数据，该数组被声明为 private final char value[];，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，所有需要修改char值的方法都是创建新的char数组进行返回，因此可以保证 String 不可变。String类中每一个看起来会修改String值的方法实际上都创建了一个全新的String对象。

为什么String对象不可变

因为value[] 和 hash变量是private类型，其他类不可访问，类内也没有提供修改value[] 引用、value数组值的、hash值的方法。外界也不能获得value[] 的指针，如果用value[]构造String类，String类会新建一个数组复制value数组。并且value引用是final类型。

但通过反射其实可以改变String对象的值，具体看Java 反射

String 不可变的优势

• 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。
• 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。(多个引用指向一个对象)
• String 经常作为参数，String 不可变性可以保证参数不可变。
• 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 Pool (字符串池)

• JVM为了提升性能和减少内存开销，避免字符串的重复创建，其维护了一块特殊的内存空间，这就是字符串池(String Pool)，字符串池由String类私有的维护。
• 字符串池的优点就是避免了相同内容的字符串的创建，节省了内存，省去了创建相同字符串的时间，同时提升了性能；另一方面，字符串池的缺点就是牺牲了JVM在常量池中遍历对象所需要的时间，不过其时间成本相比而言比较低。
• 每一个字符串常量都是指向一个字符串类实例的引用。字符串对象有一个固定值。字符串常量，或者常量表达式中的字符串都使用方法 String.intern()进行保留来共享唯一的实例。
• 字符串池中维护了共享的字符串对象，这些字符串不会被垃圾收集器回收。
• 在 Java 7 之前，String Pool 被放在运行时常量池中，它属于永久代。而在 Java 7，String Pool 被移到堆中。这是因为永久代的空间有限，在大量使用字符串的场景下会导致 OutOfMemoryError 错误。

String.intern() 方法

• 一个初始为空的字符串池，它由类String独自维护。当调用 intern方法时，如果池已经包含一个等于此String对象的字符串（用equals(Object)方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此String对象添加到池中，并返回此String对象的引用。
• 对于任意两个字符串s和t，当且仅当s.equals(t)为true时，s.intern() == t.intern()才为true。
• 所有字符串常量和表达式中的字符串常量(编译时期已经确定)都被使用了intern()方法。即已被加入到了String Pool中。
• intern() 是Native函数。
  

字符串池的测试：

其中new String("abc");

• 使用这种方式一共会创建两个字符串对象（前提是 String Pool 中还没有 “abc” 字符串对象）。
• “abc” 属于字符串字面量，因此编译时期会在 String Pool 中创建一个字符串对象，指向这个 “abc” 字符串字面量；
• 而使用 new 的方式会在堆中创建一个字符串对象。
• 虽然str与str1指向两个对象，但都由"111"这个字符串对象构造而来，两个对象的value[]指向同一个char数组（与字符串池中"111"的value[]指向也相同）。

public String(String str) 构造函数的源代码：

这里编译错误，因为 “1111” 是String类型，而非char[] 类型。