String详解(intern、StringBuffer、StringBuilder)

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原创最新推荐文章于 2026-07-31 15:48:05 发布 757 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

【Java基础知识 8】String、StringBuilder、StringBuffer详解一、String类简介 String类位于java.lang包下，是Java语言的核心类，提供了字符串的比较、查找、截取、大小写转换等操作，可以使用“+”连接其他对象，String类的部分源码如下 public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** The value is used for character storage. * 阅读详情

“+”操作符，它执行的加入对原始类型(如int和double)，重载对String对象进行操作。’+'两个字符串操作数进行串联。 java不考虑让开发者支持运算符重载。在支持运算符重载像C++语言，可以把一个“+”操作符来执行减法，引起不良代码。 “+”操作符是重载的内部支持字符串连接在java中的唯一操作符。注意到，“+”不在两个任意对象上工作。

字符串的方法

SN	方法	描述
1	char charAt(int index)	返回指定索引处的字符
2	int compareTo(Object o)	该字符串的另一个对象比较
3	int compareTo(String anotherString)	字典顺序比较两个字符串
4	int compareToIgnoreCase(String str)	按字典顺序比较两个字符串，忽略大小写差异
5	String concat(String str)	将指定字符串添加到该字符串的结尾处
6	boolean contentEquals(StringBuffer sb)	当且仅当此String表示字符与指定StringBuffer的顺序相同时返回true
7	static String copyValueOf(char[] data)	返回表示所指定的数组中的字符序列的字符串
8	static String copyValueOf(char[] data, int offset, int count)	返回表示所指定的数组中的字符序列的字符串
9	boolean endsWith(String suffix)	测试此字符串是否以指定的后缀结束
10	boolean equals(Object anObject)	比较此字符串指定的对象
11	boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)	这个字符串与另一个字符串比较，不考虑大小写
12	byte getBytes()	将此String使用平台默认的字符集的字节序列解码，并将结果存储到一个新的字节数组
13	byte[] getBytes(String charsetName)	将此String使用指定字符集的字节序列解码，并将结果存储到一个新的字节数组。ISO8859-1或GBK或UTF-8
	String(…)	利用构造函数编码
14	void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin)	将这个字符串的字符复制到目标字符数组
15	int hashCode()	返回此字符串的哈希码
16	int indexOf(int ch)	返回此字符串指定字符第一次出现处的索引
17	int indexOf(int ch, int fromIndex)	返回此字符串指定字符，从指定索引的搜索中第一次出现处的索引
18	int indexOf(String str)	返回此字符串的指定子第一次出现处的索引
19	int indexOf(String str, int fromIndex)	返回此字符串的指定从指定索引处的子字符串第一次出现的索引
20	String intern()	返回字符串对象规范表示形式
21	int lastIndexOf(int ch)	返回此字符串指定字符最后一次出现处的索引
22	int lastIndexOf(int ch, int fromIndex)	返回此字符串指定字符最后一次出现处的索引，从指定索引处开始向后搜索
23	int lastIndexOf(String str)	返回此字符串指定子最右边出现处的索引
24	int lastIndexOf(String str, int fromIndex)	返回此字符串的指定子最后一次出现处的索引，指定索引处向后开始搜索
25	int length()	返回此字符串的长度
26	boolean matches(String regex)	判断此字符串是否与给定的正则表达式匹配。
27	boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset, String other, int ooffset, int len)	检测两个字符串区域是否是相等的
28	boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset, int len)	检测两个字符串区域是否是相等的
29	String replace(char oldChar, char newChar)	返回从此字符串中使用newChar替换oldChar所有出现的字符串
30	String replaceAll(String regex, String replacement)	这个替换字符串使用给定的正则表达式匹配并替换每个子字符串
31	String replaceFirst(String regex, String replacement)	这个替换字符串使用给定的正则表达式匹配替换第一个字符串
32	String[] split(String regex)	围绕给定的正则表达式的匹配来拆分此字符串
33	String[] split(String regex, int limit)	围绕给定的正则表达式的匹配来拆分此字符串
34	boolean startsWith(String prefix)	测试此字符串是否以指定的前缀开始
35	boolean startsWith(String prefix, int toffset)	检测此字符串是否从指定索引开始以指定前缀开始
36	CharSequence subSequence(int beginIndex, int endIndex)	返回一个新的字符序列，它是此序列的子序列
37	String substring(int beginIndex)	返回一个新字符串，它是此字符串的子串
38	String substring(int beginIndex, int endIndex)	返回一个新字符串，它是此字符串的子串
39	char[] toCharArray()	这个字符串转换为一个新的字符数组
40	String toLowerCase()	将所有在这个字符串中的字符的使用默认语言环境的规则转为小写
41	String toLowerCase(Locale locale)	将所有在这个字符串中的字符使用给定Locale的规则转为小写
42	String toString()	这个对象(这已经是一个字符串！)本身返回。
43	String toUpperCase()	所有的字符在这个字符串使用默认语言环境的规则转换为大写。
44	String toUpperCase(Locale locale)	所有的字符在这个字符串使用给定的Locale规则转换为大写
45	String trim()	返回字符串的副本，开头和结尾的空白省略
46	static String valueOf(primitive data type x)	返回传递的数据类型参数的字符串表示

String

String是一个final类，代表不可变的字符序列。String对象的字符内容是存储在一个字符数组value[]中的。
实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。
实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
String内部定义了final char[] value用于存储字符串数据

String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
体现：

当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

String s1 = "abc";//字面量的定义方式
String s2 = "abc";
System.out.println(s1 == s2);//比较s1和s2的地址值//true

\2. String位于java.lang包中，java程序默认导入java.lang包下的所有类。

\3. java字符串就是Unicode字符序列，例如字符串“java”就是4个Unicode字符’J’、’a’、’v’、’a’组成的。

\4. java没有内置的字符串类型，而是在标准java类库中提供了一个预定义的类String，每个用双引号括起来的字符串都是String类的一个实例。

构造器

String str = "hello";//放在方法区（常量池）
//本质上this.value = new char[0];
String s1 = new String();//放在堆区
//this.value = original.value;
String s2 = new String(String original);
//this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
String s3 = new String(char[] a);
String s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count);

判断String为空☆★

public static boolean isNotEmptyString(String str){
    if (str != null && !"".equals(str.trim()) && !"null".equals(str)){
        return true;
    }
    return false;
}

1. null表示这个字符串不指向任何的东西，如果这时候你调用它的方法，那么就会出现空指针异常。
2. ""表示它指向一个长度为0的字符串，这时候调用它的方法是安全的。
3. null不是对象，""是对象，所以null没有分配空间，""分配了空间，例如：

    String str1 = null; str引用为空 
    String str2 = ""; str应用一个空串

    str1还不是一个实例化的对象，儿str2已经实例化。

    对象用equals比较，null用等号比较。

    如果str1=null;下面的写法错误： 
       if(str1.equals("")||str1==null){ } 
   正确的写法是 if(str1==null||str1.equals("")){ //先判断是不是对象，如果是，再判断是不是空字符串 }

 4. 所以，判断一个字符串是否为空，首先就要确保他不是null，然后再判断他的长度。
     String str = xxx;
     if(str != null && str.length() != 0) { }
       
https://www.cnblogs.com/Nico-luo/p/8024781.html

内存：堆和常量池

s=“abc”;//放在了字符串常量池
s =new String();//放在了堆区，value指向也是堆区[]
s=new String("");//放在了堆区，但是value数组指向常量池
s=new String(“abc”);//放在了堆区，但是value指向常量池中同一个abc

例子

//如下4个语句，只在常量池中有一个javaEE
String s1 = "javaEE";
String s2 = "javaEE";
String s3 = new String("javaEE");//value指向常量池
String s4 = new String("javaEE");
System.out.println(s1 == s2);//true
System.out.println(s1 == s3);//false
System.out.println(s1 == s4);//false
System.out.println(s3 == s4);//false

//Person类中有成员String name和int age。构造器Person(String name, int age)
Person p1 = new Person();
p1.name = "atguigu";
Person p2 = new Person();
p2.name = "atguigu";
System.out.println(p1.name .equals( p2.name)); //
System.out.println(p1.name == p2.name); //
System.out.println(p1.name == "atguigu"); //
String s1 = new String("bcde");
String s2 = new String("bcde");
System.out.println(s1==s2); //

Person p1 = new Person("Tom",12);
Person p2 = new Person("Tom",12);
System.out.println(p1.name == p2.name);//true//value指向常量池同一个字符串

String s1 = "a";
//说明：在字符串常量池中创建了一个字面量为"a"的字符串。
s1 = s1 + "b";
//说明：实际上原来的“a”字符串对象已经丢弃了， 现在在堆空间中产生了一个字符串s1+"b"（也就是"ab")。如果多次执行这些改变串内容的操作，会导致大量副本字符串对象存留在内存中，降低效率。如果这样的操作放到循环中，会极大影响程序的性能。`
String s2 = "ab";
//说明：直接在字符串常量池中创建一个字面量为"ab"的字符串。
String s3 = "a" + "b";
//说明： s3指向字符串常量池中已经创建的"ab"的字符串。
String s4 = s1.intern();
//说明：堆空间的s1对象在调用intern()之后，会将常量池中已经存在的"ab"字符串赋值给s4。

常量与常量的拼接结果在常量池。 且常量池中不会存在相同内容的常量。
只要其中有一个是变量， 结果就在堆中
如果拼接的结果调用intern()方法， 返回值就在常量池中

==与equals

“==”:

①基本类型比较的是值；
②引用类型比较的是地址；
③不同类型不能用它比较，无法通过编译。

.equals（Object obj）：

①用于应用类型的比较；
②String重写Object的equals方法，先用“==”判断地址，地址相同则直接返回true；不同的话再比较类型，类型不同则直接返回false；最后才比较内容。代码如下：

public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String aString = (String)anObject;
            if (coder() == aString.coder()) {
                return isLatin1() ? StringLatin1.equals(value, aString.value)
                                  : StringUTF16.equals(value, aString.value);
            }
        }
        return false;
    }

由于equals是Object的方法，意味着任意引用类型对象都可以调用，而且，入参是Object类型，所以，不同类型是可以用equals（）方法的，不会像“==”一样编译异常，这也正是我经常遇到的一个小坑，例如：char chr = 'a'，String str = "a"，我经常会写成str.equals(chr)，而且还傻傻的等着返回true，上面说到过，两个不同类型的变量比较，equals()会直接返回false。str.equals(chr+"")倒是可以解决。

 
equalsIgnoreCase(String str):
虽然也是用来比较的，但是不同于equals，它是String自己的方法而不是重写Object的方法，只有String对象能调用，而且入参只能是String。

\1. equals方法用来检测两个字符串内容是否相等。如果字符串s和t内容相等，则s.equals(t)返回true，否则返回false。

\2. 要测试两个字符串除了大小写区别外是否是相等的，需要使用equalsIgnoreCase方法。

\3. 判断字符串是否相等不要使用"=="。

忽略大小写的字符串比较
"Hello".equalsIgnoreCase("hellO");//true

字符串的比较"=="与equals()方法

public class TestStringEquals {
    public static void main(String[] args) {
        String g1 = "北京尚学堂";
        String g2 = "北京尚学堂";
        String g3 = new String("北京尚学堂");
        System.out.println(g1 == g2); // true  指向同样的字符串常量对象
        System.out.println(g1 == g3); // false  g3是新创建的对象
        System.out.println(g1.equals(g3)); // true  g1和g3里面的字符串内容是一样的
    }
}

图5-34 示例5-32内存分析图.png

字符串拼接

常量和常量的拼接结果在常量池，原理是编译器优化
常量池不会存在相同内容的常量
之后要其中有一个变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuiler
如果拼接的结果调用intern()，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回对象地址。（版本间有区别）

s3=s1+s2;//a+b
//a=new StringBuilder
//a.append(s1)
//a.append(s2);
//String s3 = s.toString();//约等于new String("ab");
//JDK5之前用给定是StringBuffer

//但如果是final的话跟字符串没区别

StringBuffer和StringBuilder

StringBuffer和StringBuilder非常类似，均代表可变的字符序列。这两个类都是抽象类AbstractStringBuilder的子类，方法几乎一模一样。我们打开AbstractStringBuilder的源码，如示例8-11所示：

AbstractStringBuilder 部分源码：

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    /**
     * The value is used for character storage.
     */
    char value[];
//以下代码省略
}

显然，内部也是一个字符数组，但这个字符数组没有用final修饰，随时可以修改。因此，StringBuilder和StringBuffer称之为“可变字符序列”。那两者有什么区别呢?

StringBuffer JDK1.0版本提供的类，线程安全，做线程同步检查，效率较低。（记法：两个ff有先后顺序，代表同步）
StringBuilder JDK1.5版本提供的类，线程不安全，不做线程同步检查，因此效率较高。建议采用该类。

StringBuilder常用方法列表：

\1. 重载的public StringBuilder append(…)方法

可以为该StringBuilder 对象添加字符序列，仍然返回自身对象。

\2. 方法 public StringBuilder delete(int start,int end)

可以删除从start开始到end-1为止的一段字符序列，仍然返回自身对象。

\3. 方法public StringBuilder deleteCharAt(int index)

移除此序列指定位置上的 char，仍然返回自身对象。

\4. 重载的public StringBuilder insert(…)方法

可以为该StringBuilder 对象在指定位置插入字符序列，仍然返回自身对象。

\5. 方法 public StringBuilder reverse()

用于将字符序列逆序，仍然返回自身对象。

\6. 方法 public String toString() 返回此序列中数据的字符串表示形式。

\7. 和 String 类含义类似的方法：

public int indexOf(String str)
public int indexOf(String str,int fromIndex)
public String substring(int start)java 	
public String substring(int start,int end)
public int length() 
char charAt(int index)

StringBuffer/StringBuilder基本用法

public class TestStringBufferAndBuilder 1{
    public static void main(String[] args) {
        /**StringBuilder*/
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 7; i++) {
            sb.append((char) ('a' + i));//追加单个字符
        }
        System.out.println(sb.toString());//转换成String输出
        sb.append(", I can sing my abc!");//追加字符串
        System.out.println(sb.toString());
        /**StringBuffer*/
        StringBuffer sb2 = new StringBuffer("中华人民共和国");
        sb2.insert(0, "爱").insert(0, "我");//插入字符串
        System.out.println(sb2);
        sb2.delete(0, 2);//删除子字符串
        System.out.println(sb2);
        sb2.deleteCharAt(0).deleteCharAt(0);//删除某个字符
        System.out.println(sb2.charAt(0));//获取某个字符
        System.out.println(sb2.reverse());//字符串逆序
    }
}

类型转换

字符串 → 基本数据类型、包装类：

Integer包装类的public static int Integer.parseInt(String s)可以将由数字组成的字符串转换为整型。（记法：解析成整型）

类似地,使用java.lang包中的Byte、 Short、 Long、 Float、 Double类调相应的类方法可以将由“数字”字符组成的字符串，转化为相应的基本数据类型。

基本数据类型、包装类 → 字符串

调用String类的public static String valueOf(int n)可将int型转换为字符串。（记法：值的字符串）

相应的valueOf(byte b)、 valueOf(long l)、 valueOf(float f)、 valueOf(double d)、 valueOf(boolean b)可由参数的相应类型到字符串的转换

字符数组 → 字符串

String 类的构造器： String(char[]) 和 String(char[]， int offset， int length) 分别用字符数组中的全部字符和部分字符创建字符串对象。

字符串 → 字符数组

public char[] toCharArray()：将字符串中的全部字符存放在一个字符数组中的方法。

public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst,
int dstBegin)：提供了将指定索引范围内的字符串存放到数组中的方法

字节数组 → 字符串

String(byte[])：通过使用平台的默认字符集解码指定的 byte 数组，构造一个新的 String。
String(byte[]， int offset， int length) ：用指定的字节数组的一部分，即从数组起始位置offset开始取length个字节构造一个字符串对象。

String str = "中";
System.out.println(str.getBytes("ISO8859-1").length);// -128~127
System.out.println(str.getBytes("GBK").length);
System.out.println(str.getBytes("UTF-8").length);
System.out.println(new String(str.getBytes("ISO8859-1"), "ISO8859-1"));// 乱码，表示不了中文
System.out.println(new String(str.getBytes("GBK"), "GBK"));
System.out.println(new String(str.getBytes("UTF-8"), "UTF-8"));

字符串 → 字节数组

public byte[] getBytes() ：使用平台的默认字符集将此 String 编码为byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中。
public byte[] getBytes(String charsetName) ：使用指定的字符集将此 String 编码到 byte 序列，并将结果存储到新的 byte 数组

编码问题

单个汉字在GBK、UTF-8、ISO8859-1和unicode编码下的byte数组表示，此时b_gbk的长度为2，b_utf8的长度为3，b_iso88591的长度为1，unicode为4。

通过打印s_gbk、s_utf8、s_iso88591和unicode，会发现，s_gbk、s_utf8和unicode都是“深”，而只有s_iso88591是一个不认识的字符，为什么使用ISO8859-1编码再组合之后，无法还原“深”字呢，其实原因很简单，因为ISO8859-1编码的编码表中，根本就没有包含汉字字符，当然也就无法通过"深".getBytes(“ISO8859-1”);来得到正确的“深”字在ISO8859-1中的编码值了，所以再通过new String()来还原就无从谈起了。

不可变和可变字符序列

String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，private final char value[]，所以 String 对象是不可变的。

补充（来自issue 675）：在 java 9 之后，String 类的实现改用 byte 数组存储字符串 private final byte[] value;

而 StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串char[]value 但是没有用 final 关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。

StringBuilder 与 StringBuffer 的构造方法都是调用父类构造方法也就是 AbstractStringBuilder 实现的

StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

StringBuffer类

java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列， JDK1.0中声明，可以对字符串内容进行增删，此时不会产生新的对象。

 很多方法与String相同。
 作为参数传递时，方法内部可以改变值。

StringBuffer类不同于String，其对象必须使用构造器生成。有三个构造器：
StringBuffer()：初始容量为16的字符串缓冲区
StringBuffer(int size)：构造指定容量的字符串缓冲区
StringBuffer(String str)：将内容初始化为指定字符串内容

String s = new String("我喜欢学习");
StringBuffer buffer = new StringBuffer("我喜欢学习");
buffer.append("数学");

StringBuffer append(xxx)：提供了很多的append()方法， 用于进行字符串拼接
StringBuffer delete(int start,int end)：删除指定位置的内容
StringBuffer replace(int start, int end, String str)：把[start,end)位置替换为str
StringBuffer insert(int offset, xxx)：在指定位置插入xxx
StringBuffer reverse() ：把当前字符序列逆转

public int indexOf(String str)
public String substring(int start,int end)
public int length()
public char charAt(int n )
public void setCharAt(int n ,char ch)

当append和insert时，如果原来value数组长度不够，可扩容。
 如上这些方法支持方法链操作。
 方法链的原理

StringBuilder

StringBuffer的容量长度为16，如果构造器传入字符串"abc"，那么StringBuffer初始容量为16+3。但.lenth()返回的还是3
用.append()可以往StringBuffer里追加内容，不改变容量，容量不够时，扩容为原来容量的2倍 + 2
效率：StringBuilder > StringBuffer > String

package com.atguigu.java;

import org.junit.Test;

public class StringBufferBuilderTest {
    //对比效率：StringBuilder > StringBuffer > String
    @Test
    public void test3(){
        //初始设置
        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        String text = "";
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        //开始对比
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer的执行时间：" + (endTime - startTime));

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder的执行时间：" + (endTime - startTime));

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 20000; i++) {
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String的执行时间：" + (endTime - startTime));

    }

    /*
    StringBuffer的常用方法：
StringBuffer append(xxx)：提供了很多的append()方法，用于进行字符串拼接
StringBuffer delete(int start,int end)：删除指定位置的内容
StringBuffer replace(int start, int end, String str)：把[start,end)位置替换为str
StringBuffer insert(int offset, xxx)：在指定位置插入xxx
StringBuffer reverse() ：把当前字符序列逆转
public int indexOf(String str)
public String substring(int start,int end):返回一个从start开始到end索引结束的左闭右开区间的子字符串
public int length()
public char charAt(int n )
public void setCharAt(int n ,char ch)

        总结：
        增：append(xxx)
        删：delete(int start,int end)
        改：setCharAt(int n ,char ch) / replace(int start, int end, String str)
        查：charAt(int n )
        插：insert(int offset, xxx)
        长度：length();
        *遍历：for() + charAt() / toString()
     */
    @Test
    public void test2(){
        StringBuffer s1 = new StringBuffer("abc");
        s1.append(1);
        s1.append('1');
        System.out.println(s1);
//        s1.delete(2,4);
//        s1.replace(2,4,"hello");
//        s1.insert(2,false);
//        s1.reverse();
        String s2 = s1.substring(1, 3);
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s1.length());
        System.out.println(s2);
    }


    /*
    String、StringBuffer、StringBuilder三者的异同？
    String:不可变的字符序列；底层使用char[]存储
    StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储
    StringBuilder:可变的字符序列；jdk5.0新增的，线程不安全的，效率高；底层使用char[]存储

    源码分析：
    String str = new String();//char[] value = new char[0];
    String str1 = new String("abc");//char[] value = new char[]{'a','b','c'};

    StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//char[] value = new char[16];底层创建了一个长度是16的数组。
    System.out.println(sb1.length());//
    sb1.append('a');//value[0] = 'a';
    sb1.append('b');//value[1] = 'b';

    StringBuffer sb2 = new StringBuffer("abc");//char[] value = new char["abc".length() + 16];

    //问题1. System.out.println(sb2.length());//3
    //问题2. 扩容问题:如果要添加的数据底层数组盛不下了，那就需要扩容底层的数组。
             默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原有数组中的元素复制到新的数组中。

            指导意义：开发中建议大家使用：StringBuffer(int capacity) 或 StringBuilder(int capacity)

     */
    @Test
    public void test1(){
        StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
        sb1.setCharAt(0,'m');
        System.out.println(sb1);

        StringBuffer sb2 = new StringBuffer();
        System.out.println(sb2.length());//0
    }

}

要点：

\1. String：不可变字符序列。

\2. StringBuffer：可变字符序列，并且线程安全，但是效率低。

\3. StringBuilder：可变字符序列，线程不安全，但是效率高(一般用它)。

StringBuilder和StringBuffer

StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。

StringBuilder 类在 java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的（不能同步访问）。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

类	说明	例子
String	不可变字符序列	操作少量的数据
StringBuilder	可变字符序列、速度快
StringBuffer	可变字符序列、效率低、线程安全	不能赋值null。StringBuffer s = new StringBuffer();代表空对象

小结：

（1）如果要用 String；

（2）多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer；

（3）单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder。

String详解

String声明为final的，不可被继承

String实现了Serializable接口，表示字符串是支持序列化的。

实现了Comparable接口，表示String可以比较大小。

String8在jdk8及以前内部定义了final char[] value用于存储字符串数据，jdk9时改为byte[] value。

为什么改变：对于拉丁文每个字符只占一个字节，有很多东西没用到。所以改为byte再加上一个说明是编码情况的标识。

字符串常量池中不会存储相同内容的字符串。

String的String pool是一个固定大小的HashTable，默认值大小长度是1009,。如果放进String Pool的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表会很长，而链表长了后直接造成的影响就是当调用String.intern时性能会大幅下降。
-XX:StringTableSize可设置StringTable的长度
在jdk6中StringTable是固定的，也就是1009的长度，所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。StringTableSize设置没有要求
在jdk7中， StringTable的长度默认值是60013。1009是可设置的最小值。

java的内存分配

在java语言中有8种基本数据类型和String，这些类型为了使他们在运行过程中速度更快，更节省内存，都提供了一种常量池的概念。

常量池就类似一个java系统级别提供的缓存。8中基础类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种

直接双引号的String对象会直接存储在常量池中
new出来的String可以使用intern()

JDK6以前，字符串常量池存放在永久代。

JDK7中Oracle的工程师对字符串的逻辑做了很大的改编，将字符串常量池的位置调整到java堆内。

所有的字符串都保存在堆中，这样就可以调优堆大小

JDK8元空间、字符串常量在堆

字符串常量池

一、new String都是在堆上创建字符串对象。当调用 intern() 方法时，编译器会将字符串添加到常量池中（stringTable维护），并返回指向该常量的引用。
这里写图片描述

这里写图片描述

String s = new String("abc");//字符串常量池中有abc,堆中也有
String s1 = "abc";
String s2 = new String("abc");
System.out.println(s == s1.intern());//false
System.out.println(s == s2.intern());//false
System.out.println(s1 == s.intern());//true
System.out.println(s1 == s2.intern());//true

二、通过字面量赋值创建字符串（如：String str=”twm”）时，会先在常量池中查找是否存在相同的字符串，若存在，则将栈中的引用直接指向该字符串；若不存在，则在常量池中生成一个字符串，再将栈中的引用指向该字符串。
这里写图片描述

三、常量字符串的“+”操作，编译阶段直接会合成为一个字符串。如string str=”JA”+”VA”，在编译阶段会直接合并成语句String str=”JAVA”，于是会去常量池中查找是否存在”JAVA”,从而进行创建或引用。

四、对于final字段，编译期直接进行了常量替换（而对于非final字段则是在运行期进行赋值处理的）。
final String str1=”ja”;
final String str2=”va”;
String str3=str1+str2;
在编译时，直接替换成了String str3=”ja”+”va”，根据第三条规则，再次替换成String str3=”JAVA”

String s1 = “abc”;
final String s2 = “a”;
final String s3 = “bc”;
String s4 = s2 + s3;
System.out.println(s1 == s4);
A：true，因为final变量在编译后会直接替换成对应的值，所以实际上等于s4=”a”+”bc”，而这种情况下，编译器会直接合并为s4=”abc”，所以最终s1==s4。

五、常量字符串和变量拼接时（如：String str3=baseStr + “01”;）会调用stringBuilder.append()在堆上创建新的对象。

六、JDK 1.7后，intern方法还是会先去查询常量池中是否有已经存在，如果存在，则返回常量池中的引用，这一点与之前没有区别，

区别在于，如果在常量池找不到对应的字符串，则不会再将字符串拷贝到常量池，而只是在常量池中生成一个对原字符串的引用。简单的说，就是往常量池放的东西变了：原来在常量池中找不到时，复制一个副本放到常量池，1.7后则是将在堆上的地址引用复制到常量池。
这里写图片描述

调用intern()

如果常量池中已经有了该字符串str1，那直接返回常量池中str1的引用
如果常量池中没有该字符串str1，
JDK6会把字符串复制到常量池中，相当于常量池中是一个副本str2，并且返回的是该副本的引用str2，而该字符串str1还是指向堆中；
JDK7会把堆中字符串str1的引用写到常量池中str1，而不是复制，当新的变量被赋值该字符串str1时，直接指向的是该引用str1。

举例说明：

String str2 = new String("str")+new String("01");
str2.intern();//JDK6：复制一份，返回该副本引用，但str2还是指向堆中的。JDK7：在常量池中生成一个引用指向堆中。

String str1 = "str01";//JDK6：常量池中的副本。JDK7：这个引用从字符串常量池中指向堆中
System.out.println(str2==str1);//JDK6：false。JDK7：true

在JDK 1.7下，当执行str2.intern();时，因为常量池中没有“str01”这个字符串，所以会在常量池中生成一个对堆中的“str01”的引用(注意这里是引用，就是这个区别于JDK 1.6的地方。在JDK1.6下是生成原字符串的拷贝)，而在进行String str1 = “str01”;字面量赋值的时候，常量池中已经存在一个引用，所以直接返回了该引用，因此str1和str2都指向堆中的同一个字符串，返回true。

String str2 = new String("str")+new String("01");//JDK6：堆//JDK7:堆
String str1 = "str01";//JDK6: 常量池//JDK7：常量池

str2.intern();//JDK6：尝试复制，常量池已经有了，没有复制，返回了常量池中的引用，但str2还是指向堆中的//JDK7：尝试提供堆中的引用给常量池，常量池已经有自己的了，无需引用堆中你的了
System.out.println(str2==str1);//JDK6：false//JDK7：false//都是堆中一份，常量池中一份

将中间两行调换位置以后，因为在进行字面量赋值（String str1 = “str01″）的时候，常量池中不存在，所以str1指向的常量池中的位置，而str2指向的是堆中的对象，再进行intern方法时，对str1和str2已经没有影响了，所以返回false。

String s = new String("1");//堆中，同时常量池中也有1了
s.intern();// JDK6，复制，复制失败 //JDK7：常量池中已经有了，无需复制
String s2 = "1";
System.out.println(s == s2);// JDK6和7都是false

String s3 = new String("1") + new String("1");//堆中有11，常量池中没有11
s3.intern();//JDK6复制成功//JDK7引用成功
String s4 = "11";

System.out.println(s3 == s4);//JDK6：false  JDK7：true

再分别调整上面代码2.3行、7.8行的顺序：

String s = new String("1");//堆中，同时常量池中也有1了
String s2 = "1";//指向上一句在常量池中创建好的常量，但不是堆中的常量
s.intern();

System.out.println(s == s2);//JDK6:false  JDK7:false

 
String s3 = new String("1") + new String("1");//堆中有11，常量池中没有11
String s4 = "11";//常量池中也自己的有11了
s3.intern();//JDK6复制失败//JDK7引用失败

System.out.println(s3 == s4);//JDK6:false  JDK7:false

JDK6

在JDK1.6中所有的输出结果都是 false，因为JDK1.6以及以前版本中，常量池是放在 Perm 区（属于方法区）中的，熟悉JVM的话应该知道这是和堆区完全分开的。

使用引号声明的字符串都是会直接在字符串常量池中生成的，而 new 出来的 String 对象是放在堆空间中的。所以两者的内存地址肯定是不相同的，即使调用了intern()方法也是不影响的。

intern()方法在JDK1.6中的作用是：比如String s = new String(“SEU_Calvin”)，再调用s.intern()，此时返回值还是字符串"SEU_Calvin"，表面上看起来好像这个方法没什么用处。但实际上，在JDK1.6中它做了个小动作：检查字符串池里是否存在"SEU_Calvin"这么一个字符串，如果存在，就返回池里的字符串；如果不存在，该方法会把"SEU_Calvin"添加到字符串池中，然后再返回它的引用。然而在JDK1.7中却不是这样的，后面会讨论。

JDK7

针对JDK1.7以及以上的版本，我们将上面两段代码分开讨论。先看第一段代码的情况：

String s = new String("1");//生成了常量池中的“1” 和堆空间中的字符串对象
s.intern();// s对象去常量池中寻找后发现"1"已经存在于常量池中了。
String s2 = "1";//生成一个s2的引用指向常量池中的“1”对象。
System.out.println(s == s2);// JDK6和7都是false

String s3 = new String("1") + new String("1");//在字符串常量池中生成“1” ，并在堆空间中生成s3引用指向的对象（内容为"11"）。注意此时常量池中是没有 “11”对象的。
s3.intern();//将 s3中的“11”字符串放入 String 常量池中，此时常量池中不存在“11”字符串，JDK1.6的做法是直接在常量池中生成一个 "11" 的对象。
//但是在JDK1.7中，常量池中不需要再存储一份对象了，可以直接存储堆中的引用。这份引用直接指向 s3 引用的对象，也就是说s3.intern() ==s3会返回true。
String s4 = "11";//直接去常量池中创建，但是发现已经有这个对象了，此时也就是指向 s3 引用对象的一个引用。因此s3 == s4返回了true。

System.out.println(s3 == s4);//JDK6：false  JDK7：true

下面继续分析第二段代码：

再把第二段代码贴一下便于查看：

String s = new String("1");//生成了常量池中的“1” 和堆空间中的字符串对象。
String s2 = "1";//这行代码是生成一个s2的引用指向常量池中的“1”对象，但是发现已经存在了，那么就直接指向了它。
s.intern();//这一行在这里就没什么实际作用了。因为"1"已经存在了。

System.out.println(s == s2);// 引用地址不同//JDK6:false  JDK7:false

 
String s3 = new String("1") + new String("1");//在字符串常量池中生成“1” ，并在堆空间中生成s3引用指向的对象（内容为"11"）。注意此时常量池中是没有 “11”对象的。
String s4 = "11";//直接去生成常量池中的"11"。
s3.intern();//这一行在这里就没什么实际作用了。因为"11"已经存在了。

System.out.println(s3 == s4);//引用地址不同//JDK6:false  JDK7:false

String str1 = new String("SEU") + new String("Calvin");

System.out.println(str1.intern() == str1);//JDK6:false//JDK7：true

System.out.println(str1 == "SEUCalvin");//JDK6：false//JDK7：true

String str2 = "SEUCalvin";//新加的一行代码，其余不变

String str1 = new String("SEU")+ new String("Calvin");

System.out.println(str1.intern() == str1);//JDK6:false//JDK7:false

System.out.println(str1 == "SEUCalvin");//JDK6：false//JDK7:false

也很简单啦，str2先在常量池中创建了“SEUCalvin”，那么str1.intern()当然就直接指向了str2，你可以去验证它们两个是返回的true。后面的"SEUCalvin"也一样指向str2。所以谁都不搭理在堆空间中的str1了，所以都返回了false。

new String()究竟创建几个对象?

1. 由来

遇到一个Java面试题，是关于String的，自己对String还有点研究？下面是题目的描述：

在Java中，new String("hello")这样的创建方式，到底创建了几个String对象？

题目下答案，各说纷纭，有说1个的，有说2个的。我觉得都对，但也都不对，因为要加上一定的条件，下面来分析下！

2. 解答

2.1. 分析

题目中的String创建方式，是调用String的有参构造函数，而这个有参构造函数的源码则是这样的public String(String original)，这就是说，我们可以把代码转换为下面这种：

String temp = "hello";  // 在常量池中
String str = new String(temp); // 在堆上

这段代码就创建了2个String对象，temp指向在常量池中的，str指向堆上的，而str内部的char value[]则指向常量池中的char value[]，所以这里的答案是2个对象。(这里不再详述内部过程，之前的文章有写，参考深入浅出Java String)

那之前我为什么说答案是1个的也对呢，假如就只有这一句String str = new String("hello")代码，并且此时的常量池的没有"hello"这个String，那么答案是两个;如果此时常量池中，已经存在了"hello"，那么此时就只创建堆上str，而不会创建常量池中temp,(注意这里都是引用)，所以此时答案就是1个。

https://blog.youkuaiyun.com/w605283073/article/details/72753494

《深入理解java虚拟机》第二版 57页

对String.intern()返回引用的测试代码如下：

String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
// String str3= new StringBuilder("计算机软件").toString();
System.out.println(str1.intern() == str1);//JDK6:false//JDK7:true

String str2 = new StringBuilder("Java(TM) SE ").append("Runtime Environment").toString();
;//堆中有，问题是常量池中在intern之前是否有拼接完的字符串
System.out.println(str2.intern() == str2);//JDK6:false//JDK7:false
//jdk6因为是复制，所以不可能相等，问题是jdk7可能是引用，按理说应该是true，为什么是false
//这个因为jdk源码中已经有了这个拼接完的字符串，在标注版本的时候定义过了

可能很多人觉得这个结果很奇怪，在这里我们进行深入地探究。

因为JDK1.6中，intern（）方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代中，返回的也是永久代中这个字符串的实例的引用，而StringBulder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是同一个引用，将返回false。

在JDK1.7中，intern（）的实现不会在复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此返回的是引用和由StringBuilder.toString()创建的那个字符串实例是同一个。

str2的比较返回false因为"java"这个字符串在执行StringBuilder.toString()之前已经出现过，字符串常量池中已经有它的引用了，不符合“首次出现”的原则，而“计算机软件”这个字符串是首次出现，因此返回true。

那么就有疑问了，这个“java”字符串在哪里出现过呢？显然并不是直接出现在这个类里面。

我们分别打开String 、StringBuilder和System类的源码看看有啥发现，

其中在System类里发现

有java版本的字符串

因此sun.misc.Version 类会在JDK类库的初始化过程中被加载并初始化，而在初始化时它需要对静态常量字段根据指定的常量值（ConstantValue）做默认初始化，此时被 sun.misc.Version.launcher 静态常量字段所引用的"java"字符串字面量就被intern到HotSpot VM的字符串常量池——StringTable里了。

因此我们修改一下代码：

String str2 = new StringBuilder("Java(TM) SE ").append("Runtime Environment").toString();
System.out.println(str2.intern() == str2)

发现结果还是false

从而更加证实了我们的猜测。

再遇到类似问题的时候，希望大家可以多从源码角度去追本溯源，能够多分享出来。

String s = new String("1");//创建了2个对象
s.intern();//没有什么用
String s2="1";//之前字符串常量池中有了
S==S2;//false

String s3= new String("1") + new String("1");//常量池中没创建11
s3.intern();//JDK6复制//JDK7放引用
String s4="11";
s3==s4;//在JDK6中false，jdk7中true

String str=new String("a")+new String("b");
//对象1 new StringBuilder
//对象2 new String("a")
//对象3 常量池a
//对象4 new String("b")
//对象5 常量池b
//对象6 toString(){new String;}
//没有ab

https://www.cnblogs.com/clamp7724/p/11751278.html

字符串常量池：String table又称为String pool，

字符串常量池在Java内存区域的哪个位置
- 在JDK6.0及之前版本，字符串常量池是放在【Perm Gen区(也就是方法区)】中；
- 在JDK7.0版本，字符串常量池被移到了【堆】中了。至于为什么移到堆内，大概是由于方法区的内存空间太小了。但是字符串常量池与堆对象还是不一样
字符串常量池放的是什么：
- 在JDK6.0及之前版本中，String Pool里放的都是字符串常量
- 在JDK7.0中，由于String#intern()发生了改变，因此String Pool中也可以存放放于堆内的字符串对象的引用
StringTable还存在一个hash表的特性∶里面不存在相同的两个字符串。
main String，java等属于关键词，在一开始就在StringTable中存在了，所以str.intern没能插入进去。

String s1 = "ha";
String s2 = "ha";
String s3 = s1 +s2;//s3本质调用了 new StringBuilder.append("a").append("b").toString(); 声明了新的引用变量，开辟了新的空间，所以指向的是堆中的对象地址而不是StringTable中的字符串了。
String s4 = "ha" + "ha";//因为是两个常量拼接，在编译时就会直接变成"haha"进行处理，进入StringTable
String s5 = "haha";//因为也是常量，会先在StringTable中查找，找到后s5指向了StringTable中的"haha"
String s6 = new String("haha");
System.out.println(s3 == s4);//false
System.out.println(s4 == s5);//true
System.out.println(s5 == s6);//false

串常量池的位置

JVM1.6的时候StringTable在常量池。

JVM1.8后，StringTable在堆区
    验证：串常量池的位置
//运行如下代码探究常量池的位置  
public static void main(String[] args) throws Throwable {  
    List<String> list = new ArrayList<String>();  
    int i=0;  
    while(true){  
        list.add(String.valueOf(i++).intern());  
    }  
}  
/*
用jdk1.6运行后会报错，永久代这个区域内存溢出会报：
Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space的内存溢出异常，表示永久代内存溢出。
jdk1.7 和1.8Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space说明1.6在永久带，1.7以后移动到了heap中
98%的垃圾回收，但只有2%的堆被重置
*/

串常量垃圾回收

package JVMtest;
/*
* 演示stringTable垃圾回收
* -Xmx10m -XX:+PrintStringTableStatistics -XX:+PrintGCDetails -verbose:gc
* 打印字符串表的统计信息
* 打印垃圾回收的详细信息
* */
public class StringTable {
    public static void main(String[] args) {
        int i=0;
        try {
            for(int j=0;j<100;j++){//ctrl+alt+t快捷键try catch
                String.valueOf(j).intern();//这句话注释与打开
                i++;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println(i);
        }
    }
}
//输出信息如下：

100
Heap//堆
 PSYoungGen      total 2560K, used 1644K [0x00000000ffd00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  eden space 2048K, 80% used [0x00000000ffd00000,0x00000000ffe9b3f0,0x00000000fff00000)
  from space 512K, 0% used [0x00000000fff80000,0x00000000fff80000,0x0000000100000000)
  to   space 512K, 0% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff00000,0x00000000fff80000)
 ParOldGen       total 7168K, used 0K [0x00000000ff600000, 0x00000000ffd00000, 0x00000000ffd00000)
  object space 7168K, 0% used [0x00000000ff600000,0x00000000ff600000,0x00000000ffd00000)
 Metaspace       used 3144K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 343K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
SymbolTable statistics://符号表
Number of buckets       :     20011 =    160088 bytes, avg   8.000
Number of entries       :     13114 =    314736 bytes, avg  24.000
Number of literals      :     13114 =    562744 bytes, avg  42.912
Total footprint         :           =   1037568 bytes
Average bucket size     :     0.655
Variance of bucket size :     0.655
Std. dev. of bucket size:     0.810
Maximum bucket size     :         6
StringTable statistics://串常量分析
Number of buckets       :     60013 =    480104 bytes, avg   8.000//桶个数60013
Number of entries       :      1839 =     44136 bytes, avg  24.000//键值对个数1839
Number of literals      :      1839 =    161288 bytes, avg  87.704//字符串常量个数//什么都没做就有1000+了//注释了for之后显示1739
Total footprint         :           =    685528 bytes
Average bucket size     :     0.031
Variance of bucket size :     0.031
Std. dev. of bucket size:     0.175
Maximum bucket size     :         3

Process finished with exit code 0

//for改为10000后，//字符串常量并没有变为10000多个，而是满了之后就垃圾回收了。证明了StringTable也会发生垃圾回收
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2048K->488K(2560K)] 2048K->636K(9728K), 0.0012292 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
10000
StringTable statistics:
Number of buckets       :     60013 =    480104 bytes, avg   8.000
Number of entries       :      3174 =     76176 bytes, avg  24.000
Number of literals      :      3174 =    225688 bytes, avg  71.105
Total footprint         :           =    781968 bytes

串常量池性能调优

调整：XX:+StringTableSize=桶个数。将StringTable中的桶个数设为2000。 hash表桶的数量越多（数组部分长度越长），数据越分散，hashcode撞车的概率越小，速度越快。默认值是6万多
考虑将字符串对象是否入池

-Xms500m 设置堆内存为500mb
    -Xmx500m -XX:+PrintStringTableStatistics -XX:+StringTableSize=20000
    限制了桶大小为2W。
    变慢了
    往StringTable里放一个字符串，就要去哈希表里查找有没有。有就不能放进去。
 public static void main(String[] args) {
        try {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("f:\\test.txt"))));
            String line = null;
            long start = System.nanoTime();
            while (true) {
                line = reader.readLine();
                if (line == null) {
                    break;
                }
                line.intern();
            }
            System.out.println("cost:" + (System.nanoTime() - start) / 1000000);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

//通过读取文件将文件中的每一行逐行加入到StringTable中,修改桶的大小来测试所需要的时间（文件为8145行）