Java String，看這篇就夠了

String，是Java中最重要的類。這句肯定的推斷不是Java之父詹姆斯·高斯林說(shuō)的，而是沉默王二說(shuō)的，因此你不必懷疑它的準(zhǔn)確性。

關(guān)于字符串，有很多的面試題，但我總覺(jué)得理論知識(shí)繞來(lái)繞去沒(méi)多大意思。你比如說(shuō)：String cmower = new String("沉默王二");定義了幾個(gè)對(duì)象?

我總覺(jué)得問(wèn)我這樣的問(wèn)題，就好像是在拷問(wèn)我：“既然你家買了冰箱，你難道不應(yīng)該知道冰箱制冷的原理？”

再說(shuō)，為什么要用String cmower = new String("沉默王二");而不是String cmower = "沉默王二";？

我勸各位面試官不要再纏住這樣的問(wèn)題不放了，切記“學(xué)以致用”。理論知識(shí)如果一直是在繞彎彎，那真的毫無(wú)價(jià)值。如果要我來(lái)做面試官，我想要問(wèn)的問(wèn)題是：“你平常是怎么判斷兩個(gè)字符串相等的？是用equals()還是==？”

前言就說(shuō)這么多。接下來(lái)，我們來(lái)探討幾個(gè)實(shí)用的知識(shí)點(diǎn)。

01、 字符串是不可變的

我們來(lái)看一下String類的定義：

public?final?class?String
????implements?java.io.Serializable,?Comparable<String>,?CharSequence?{
}

可以發(fā)現(xiàn)，String類是final類型的，因此不能被繼承。

如果類可以被繼承，那么就會(huì)破壞類的不可變性機(jī)制。因?yàn)樽宇惪梢愿采w父類的方法，并且可以改變父類的成員變量值，一旦子類以父類的形式出現(xiàn)時(shí)，就不能保證類是不可變的。

String類的不可變性有什么好處呢？

1）作為HashMap的鍵。

因?yàn)樽址遣豢勺兊模虼怂趧?chuàng)建的時(shí)候哈希碼（hash code）就計(jì)算好了。這也就意味著每次在使用一個(gè)字符串的哈希碼的時(shí)候不用重新計(jì)算一次，這樣更加高效，很適合作為HashMap中的鍵。

2）線程安全。

同一個(gè)字符串對(duì)象可以被多個(gè)線程共享，如果訪問(wèn)頻繁的話，可以省略同步和鎖等待的時(shí)間，從而提升性能。

3）字符串常量池的需要。

特別要注意的是，String類的所有方法都沒(méi)有改變字符串本身的值，都是返回了一個(gè)新的對(duì)象。

推薦閱讀：為什么 Java 字符串是不可變的？

02、 字符串常量池

在Java中，常用的創(chuàng)建字符串的方式有兩種：

String?cmower?=?"沉默王二";

String?cmowsan?=?new?String("沉默王三");

cmower使用雙引號(hào)，cmowsan使用new關(guān)鍵字，它們有什么區(qū)別呢？

答案如下：

String?cmower?=?"沉默王二";
String?cmower1?=?"沉默王二";
System.out.println(cmower?==?cmower1);?//?輸出true

String?cmowsan?=?new?String("沉默王三");
String?cmowsan1?=?new?String("沉默王三");
System.out.println(cmowsan?==?cmowsan1);?//?輸出false

雙引號(hào)創(chuàng)建的相同字符串使用==判斷時(shí)結(jié)果為true，而new關(guān)鍵字創(chuàng)建的相同字符串使用==判斷時(shí)結(jié)果為false。

這是為什么呢？

String在Java中使用過(guò)于頻繁，為了避免在系統(tǒng)中產(chǎn)生大量的String對(duì)象，Java的設(shè)計(jì)者引入了“字符串常量池”的概念。

當(dāng)使用雙引號(hào)創(chuàng)建一個(gè)字符串時(shí)，首先會(huì)檢查字符串常量池中是否有相同的字符串對(duì)象，如果有，則直接從常量池中取出對(duì)象引用；如果沒(méi)有，則新建字符串對(duì)象，并將其放入字符串常量池中，并返回對(duì)象引用。

這也就是說(shuō)，"沉默王二"是放在字符串常量池中的，cmower和cmower1兩個(gè)字符串對(duì)象引用是相同的。

而new關(guān)鍵字創(chuàng)建的字符串對(duì)象是不涉及字符串常量池的，直接放在堆中，也就是說(shuō)，雖然cmowsan和cmowsan1都叫沉默王三，但不一個(gè)人。

強(qiáng)烈建議：不要使用new關(guān)鍵字的形式創(chuàng)建字符串對(duì)象。

03、 +號(hào)和StringBuilder

由于字符串是不可變的，因此字符串在進(jìn)行拼接的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建新的字符串對(duì)象。大家都知道，內(nèi)存是一定的，因此對(duì)象創(chuàng)建多了就會(huì)影響系統(tǒng)性能。

StringBuilder正是為了解決字符串拼接產(chǎn)生太多中間對(duì)象的問(wèn)題而提供的一個(gè)類，可以通過(guò)append()方法把字符串添加到已有序列的末尾，非常高效。

那么有人在進(jìn)行字符串拼接的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生疑惑：“我到底是用+號(hào)還是StringBuilder？”

我們先來(lái)看這樣一段代碼：

String?chenmo?=?"沉默";
String?wanger?=?"王二";
System.out.println(chenmo?+?wanger);

這段代碼是怎么編譯的呢？可以使用JAD（Java反編譯工具）來(lái)看一看。

String?s?=?"\u5A0C\u5910\u7CAF";
String?s1?=?"\u941C\u5B29\u7C29";
System.out.println((new?StringBuilder()).append(s).append(s1).toString());

你是不是看到了StringBuilder的影子？

沒(méi)錯(cuò)，使用+號(hào)進(jìn)行字符串拼接的時(shí)候，Java編譯器實(shí)際是通過(guò)StringBuilder類來(lái)完成的。

難道可以使用+號(hào)來(lái)隨意拼接字符串？反正Java編譯器已經(jīng)自動(dòng)地為我們優(yōu)化了。

但事實(shí)并非如此，來(lái)看這樣一段代碼：

String?cmowers?=?"";
for?(int?i?=?0;?i?<?9;?i++)?{
????cmowers?+=?"沉默王二";
}
System.out.println(cmowers);

閉上眼睛先想一想，Java編譯器會(huì)怎么做？我們期望的結(jié)果是在循環(huán)外部就創(chuàng)建StringBuilder，Java編譯器能如我們所愿嗎？

JAD反編譯后的結(jié)果如下：

String?s?=?"";
for(int?i?=?0;?i?<?10;?i++)
????s?=?(new?StringBuilder()).append(s).append("\u5A0C\u5910\u7CAF\u941C\u5B29\u7C29").toString();

System.out.println(s);

這么看來(lái)，StringBuilder是在for循環(huán)內(nèi)部創(chuàng)建的，也就是說(shuō)會(huì)創(chuàng)建10次。天吶，這可不是我們期望的結(jié)果！我們只希望StringBuilder創(chuàng)建一次。

沒(méi)辦法，Java編譯器是做不到的，只能靠我們自己：

StringBuilder?cmowers?=?new?StringBuilder();
for?(int?i?=?0;?i?<?9;?i++)?{
????cmowers.append("沉默王二");
}
System.out.println(cmowers);

強(qiáng)烈建議：如果只是三四個(gè)字符串的拼接，盡管使用+號(hào)操作符，別想什么性能優(yōu)化（舉個(gè)例子，你離目的地只有100米，你是打算打個(gè)出租車，還是自己步行走過(guò)去？）；如果遇到多于四個(gè)字符串的拼接，或者需要用到循環(huán)來(lái)拼接，那就選擇StringBuilder。

在我年輕的時(shí)候，我還會(huì)犯這樣一個(gè)錯(cuò)誤：

StringBuilder?cmowers?=?new?StringBuilder();
for?(int?i?=?0;?i?<?9;?i++)?{
????cmowers.append("沉默王二"?+?"和他的讀者朋友們");
}
System.out.println(cmowers);

我去，竟然在append()方法的內(nèi)部使用+號(hào)！因?yàn)檫@個(gè)錯(cuò)誤，我差點(diǎn)沒(méi)被領(lǐng)導(dǎo)打死。你可要小心點(diǎn)。

04、 關(guān)于concat()

除了使用+號(hào)和StringBuilder對(duì)字符串進(jìn)行拼接，還可以使用String類的concat()方法。

concat()方法只不過(guò)是String類的一個(gè)方法而已，為什么我要單獨(dú)拎出來(lái)說(shuō)呢？

因?yàn)橹拔乙贘SP頁(yè)面的EL表達(dá)式中拼接字符串，剛開始想到的是用+號(hào)操作符，但EL表達(dá)式不是Java，+號(hào)操作符是不能拼接字符串的。我當(dāng)時(shí)竟然沒(méi)想起來(lái)用concat()！

重新銘記一下：

${item.username.concat('-').concat(item.realname)}

05、 關(guān)于intern()

關(guān)于字符串的性能問(wèn)題，我常在一些技術(shù)文章中看到這樣的建議：“如果一個(gè)字符串使用的頻率非常高，建議使用String.intern()將其緩存?！?/p>

但我并不建議你這么做，因?yàn)檫@個(gè)方法要顯式的調(diào)用，這樣很麻煩；況且，在代碼編寫階段，怎么可能知道哪個(gè)字符串使用頻率很高呢？

06、 關(guān)于StringUtils

據(jù)我的編程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，字符串的操作往往需要用到一個(gè)工具類，那就是org.apache.commons.lang3.StringUtils（null安全的，也就是說(shuō)，StringUtils類的方法可以接受為null的字符串，但不會(huì)拋出NullPointerException）。

不過(guò)，我最常用的方法就那么幾個(gè)：

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