剖析java中的String之__拼接

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网上剖析String的不少，关于其他的String的知识我就不累赘去说了！

本文只解释下我在面试中遇到的String拼接的问题以及最近看到了网上的一道机试题跟这个有关系， 所以就想把自己对String拼接的理解分享给大家！ 

去华为面试的时候， 第一笔试题就让我费神去想了， 回来在机子上运行结果， 发现自己当时答错了， 于是就狠下心来花了点时间研究这个：

String s = null;
s += "abc";
System.out.println(s);

答案是nullabc！

就这三行代码， 我问了不下于50个人， 有资深的人也有新手的， 在不运行的情况下全答错了。！  可见现在学java的人有很多人都是速成的，而且这种原理级而又看似不怎么实用的东西几乎没什么人去研究， 但是后面说的机试如果能知道String拼接的原理的话。将很容易就解决！

很早的时候我就知道String拼接中间会产生StringBuilder对象（JDK1.5之前产生StringBuffer），但是当时也没有去深究内部， 导致在华为笔试此题就错了！

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！

所以那道题答案的由来就是StringBuilder.append("null").append("abc").toString();

大家看了我以上的分析以后， 再碰到诸如此类的面试题应该不会再出错了！

那么了解String拼接有什么用呢？

在做多线程的时候， 往往会用到一个同步监视器对象去同步一个代码块中的代码synchronized(Obj),   对同一个对象才会互斥，不是同一个对象就不会互斥！

这里有个机试题，

现有程序同时启动了4个线程去调用TestDo.doSome(key, value)方法，由于TestDo.doSome(key, value)方法内的代码是先暂停1秒，然后再输出以秒为单位的当前时间值，所以，会打印出4个相同的时间值，如下所示：
  4:4:1258199615
  1:1:1258199615
  3:3:1258199615
  1:2:1258199615
        请修改代码，如果有几个线程调用TestDo.doSome(key, value)方法时，传递进去的key相等（equals比较为true），则这几个线程应互斥排队输出结果，即当有两个线程的key都是"1"时，它们中的一个要比另外其他线程晚1秒输出结果，如下所示：
  4:4:1258199615
  1:1:1258199615
  3:3:1258199615
  1:2:1258199616
   总之，当每个线程中指定的key相等时，这些相等key的线程应每隔一秒依次输出时间值（要用互斥），如果key不同，则并行执行（相互之间不互斥）。原始代码如下：

view plain print ?

1. package syn;  
2.   
3. //不能改动此Test类      
4. public class Test extends Thread{  
5.       
6.     private TestDo testDo;  
7.     private String key;  
8.     private String value;  
9.       
10.     public Test(String key,String key2,String value){  
11.         this.testDo = TestDo.getInstance();  
12.         /*常量"1"和"1"是同一个对象，下面这行代码就是要用"1"+""的方式产生新的对象， 
13.         以实现内容没有改变，仍然相等（都还为"1"），但对象却不再是同一个的效果*/  
14.         this.key = key+key2;   
15.         this.value = value;  
16.     }  
17.   
18.   
19.     public static void main(String[] args) throws InterruptedException{  
20.         Test a = new Test("1","","1");  
21.         Test b = new Test("1","","2");  
22.         Test c = new Test("3","","3");  
23.         Test d = new Test("4","","4");  
24.         System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));  
25.         a.start();  
26.         b.start();  
27.         c.start();  
28.         d.start();  
29.     }  
30.       
31.     public void run(){  
32.         testDo.doSome(key, value);  
33.     }  
34. }  
35.   
36. class TestDo {  
37.   
38.     private TestDo() {}  
39.     private static TestDo _instance = new TestDo();   
40.     public static TestDo getInstance() {  
41.         return _instance;  
42.     }  
43.   
44.     public void doSome(Object key, String value) {  
45.   
46.         // 以大括号内的是需要局部同步的代码，不能改动!  
47.         {  
48.             try {  
49.                 Thread.sleep(1000);  
50.                 System.out.println(key+":"+value + ":"  
51.                         + (System.currentTimeMillis() / 1000));  
52.             } catch (InterruptedException e) {  
53.                 e.printStackTrace();  
54.             }  
55.         }  
56.     }  
57.   
58. } 
    

此题解题的思路有很多种，不可或缺的步骤就是在doSome方法内部用synchronized(o)把那个写了注释的代码块同步， 有些人肯定会说：

我直接synchronized(key)，不就完了么.?  这类人肯定是新手级别的了!

上面说了,synchronized(Obj),   对同一个对象才会互斥，不是同一个对象就不会互斥！ 大家请看下Test类中的构造方法里面对key做了什么处理?

this.key = key + key2;

关于字符串的拼接,  如果是两个常量的拼接, 那么你无论拼接多少下都是同一个对象,  这个是编译时 编译器自动去优化的(想知道具体原理的自己去网上搜下).

String a = "a" + "b";
String b = "a" + "b";
System.out.println(a == b);

这段代码输出true没有问题

但是一旦涉及到变量了, 我在上面标红加粗的运行时,    此时拼接字符串就会产生StringBuilder,  然而拼接完返回的字符串是怎么返回的呢?

在StringBuilder.toString()中的实现是new String(char value[], int offset, int count), 既然是创建String返回的, 那么调用一次toString,就是一个不同的对象

String a = "a";
String b = "b";
String s1 = a + b;
String s2 = a + b;
System.out.println(s1 == s2);

这个输出就是false!

所以在那道机试题中, 就不能直接用synchronized(key)去同步了,  如果你完完全全很耐心的看完本文, 那么应该知道如何用synchronized(key)同步那段代码了!

不错, 就是修改Test构造方法中的 this.key = key + key2;为this.key = key;

因为字符串不涉及到拼接的时候, 只要不new, 多少都是指向同一个对象!

当然这道多线程的题你也可以把那个key丢到集合里面去，用集合去的contains（obj）去判断，如果集合中存在， 就取集合中的， 否则往集合中添加，但是记住一定要使用并发包下面的集合， 否则可能会抛出ConcurrentModificationException