JDK源码分析之String(一)

摘要

日常使用java中，java.lang.String类几乎是使用最为频繁的一个类，此系列主要介绍String的具体实现以及作者对其进行了什么样的优化操作。

实现

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
private int hash;
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
        new ObjectStreamField[0];
//其他函数
......
}

String的一些基本信息

1.String被final修饰符修饰，表示String是一个不可变类，一旦创建，就无法修改其中的内容。
2.实现了java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence三个接口
3.String中储存核心内容的数据结构是一个char数组。

String的不可变特性

前面说到String由final修饰，并且所有可能更改其核心存储内容的char[]数组的方法的返回值全都是返回一个新的字符串，保证了char[]无法被修改。
测试代码

public static void main(String[] args) {
        String v="This is a String value!";
        char[] c=new char[]{'a','s','d'};
        change(v,c);
        System.out.println(v);
        System.out.println(c);
    }
    private static void change(String value,char c[]){
        value="This is a New String value!";
        c[0]='N';
    }

为了对比，我们引入char数组
如果你认为输出是：

This is a String value!
Nsd

那你就忽略了String类的不可变特性。
首先，我们初始化了一个String和char[]变量，其指向的值分别为This is a String value!和a``s``d,调用change(String value,char c[])方法时，将双方的地址传入方法。
最初，方法参数value指向传入的参数v，此时传入的参数v的地址指向This is a String value!的地址，所以value指向的值为This is a String value!。当重新向方法参数value赋值时，由于String的不可变性，方法参数value指向了新地址This is a New String value!。char[]则直接改变了存在内存中的内容。函数调用完毕，继续执行下一步。
由于要输出v的值,此时v依然指向This is a String value!的地址，c指向的也同样是一开始数组的地址，而方法体直接改变了地址中的值。
所以输出应该为

This is a String value!
Nsd

上图中可以了解到，栈区指向的地址不变，而只有char[]数组在内存中实际发生了改变。

String的声明方式

常用的两种方式

String s1="This is a String value!";
String s2=new String("This is a String value!");

那么这两种声明方式对java来说有什么不一样的地方呢？
测试代码

String value1="This is a String value!";
String value2="This is a String value!";
String value3=new String("This is a String value!");
System.out.println(value1==value2);
System.out.println(value1==value3);
System.out.println(value2==value3);

输出

true
false
false

上一节说到==操作符比较的是两者引用的地址是否一致。
也就是说value1``value2指向的是同一个地址

这是JVM对String的第一处优化。
具体细节，下节再讲。