Java八大基本类型包装类以及String相关类

目录

一、八大基本类型

二、String及其封装类

1.String“+”拼接原理

2.StringBuilder

3.StringBuffer

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一、八大基本类型

八大基本类型分别为：double、float、long、int、short、byte、boolean、char；

其对应基本封装类为：Double、Float、Long、Integer、Short、Byte、Boolean、Character。

其实现为封装类中封装一个基本类型，做的所有改动都基于基本类型，比较也是基于基本类型比较。一些额外的成员属性和方法包含但不限于取值范围、特殊取值、转换为其他进制以及常用操作。

• byte：8位，1字节，最大存储数据量是255，存放的数据范围是-128~127之间。
• short：16位，2字节，最大数据存储量是65536，数据范围是-32768~32767之间。
• int：32位，4字节，最大数据存储容量是2的32次方减1，数据范围是负的2的31次方到正的2的31次方减1。
• long：64位，8字节，最大数据存储容量是2的64次方减1，数据范围为负的2的63次方到正的2的63次方减1。
• float：32位，4字节，数据范围在3.4e-45~1.4e38，直接赋值时必须在数字后加上f或F。
• double：64位，8字节，数据范围在4.9e-324~1.8e308，赋值时可以加d或D也可以不加。
• boolean：只有true和false两个取值。
• char：16位，2字节，存储Unicode码，用单引号赋值。

二、String及其封装类

其内部封装了一个char[]数组，做的所有操作都是基于char[]数组，且本身不能够被继承，每次操作都会产生一个新的String对象。

1.String“+”拼接原理

字符串拼接原理：运行时， 两个字符串str1, str2的拼接首先会调用 String.valueOf(obj)，这个Obj为str1，而String.valueOf(Obj)中的实现是return obj == null ? “null” : obj.toString(), 然后产生StringBuilder， 调用的StringBuilder(str1)构造方法， 把StringBuilder初始化，长度为str1.length()+16，并且调用append(str1)。接下来调用StringBuilder.append(str2), 把第二个字符串拼接进去， 然后调用StringBuilder.toString返回结果！

以下为测试：

String s=null;
s=s+"abc";
System.out.println(s);
/*
打印结果为：nullabc
*/

String拼接，有字符串变量参与时，中间会产生StringBuilder对象（JDK1.5之前为StringBuffer）

拼接时，如果String为null，则会调用appendNull，在末尾增加"null"，因此后续再append(abc)，结果为nullabc。

由此产生疑问，既然String+拼接时编译器默认调用StringBuilder提升效率，循环拼接时为什么要使用StringBuilder的append来进行拼接扩展，而不是使用+拼接？

答：StringBuilder封装的char[]数组是可变的，每次操作都是基于char[]类型的value。但String封装的char[]类型value是final，每次变动都会创建新的。循环拼接时StringBuilder操作的一直是原来的value，但String虽然在+拼接的过程中使用了StringBuilder，但最终在这一句里面还是会转成String，相当于每次循环都会产生新的String对象，以前的String封装的对象则没有引用，GC会被激活很多次，造成资源浪费。因此及时+拼接时虽然会自动转换，但多次循环拼接时还是得用StringBuilder。

2.StringBuilder

默认构造函数产生char[]数组长度为16，StringBuilder(String)长度为String.length+16，每次扩展长度为value.length*2 + 2。每次删除、增加、插入等操作都在char[]数组上，因此相对String对象而言开销更小。

3.StringBuffer

特性和StringBuilder基本一致，不同在于每个方法都有synchronized关键字修饰，保证线程安全。toString时会使用toStringCashe数组对象作为中间层过渡用以提高toString调用效率。若短时间内多个线程同时调用了toString，则直接把toStringCache引用指向新的String对象，而不用像StringBuilder重新copy对象中的value数组到新的String对象，同时也可以保证短时间内toString返回的为同一个对象String。