刨析 代码中常用的 基础 String 对象类(源码解析)

一、引言

String对象作为 所有代码语言(JavaScript、C#、JAVA、C++、VB、Pyhon ... )中最基础的一个常用的代码对象，你有去好好了解过它吗？如果没有的话那今天我就带大家好好来了解一下。 (～￣▽￣)～ 废话不多说，我们一起来看看吧，走起！【我这里以JAVA为例】

三、String 对象的实现

String对象是 Java 中使用最频繁的对象之一，所以 Java 公司也在不断的对String对象的实现进行优化，以便提升String对象的性能，看下面这张图，一起了解一下String对象的优化过程。

1. 在 Java6 以及之前的版本中

String对象是对 char 数组进行了封装实现的对象，主要有四个成员变量：char 数组、偏移量 offset、字符数量 count、哈希值 hash。

String对象是通过 offset 和 count 两个属性来定位 char[] 数组，获取字符串。这么做可以高效、快速地共享数组对象，同时节省内存空间，但这种方式很有可能会导致内存泄漏。

2. 从 Java7 版本开始到 Java8 版本

从 Java7 版本开始，Java 对String类做了一些改变。String类中不再有 offset 和 count 两个变量了。这样的好处是String对象占用的内存稍微少了些，同时 String.substring 方法也不再共享 char[]，从而解决了使用该方法可能导致的内存泄漏问题。

3. 从 Java9 版本开始

将 char[] 数组改为了 byte[] 数组，为什么需要这样做呢？我们知道 char 是两个字节，如果用来存一个字节的字符有点浪费，为了节约空间，Java 公司就改成了一个字节的byte来存储字符串。这样在存储一个字节的字符是就避免了浪费。

在 Java9 维护了一个新的属性 coder，它是编码格式的标识，在计算字符串长度或者调用 indexOf() 函数时，需要根据这个字段，判断如何计算字符串长度。coder 属性默认有 0 和 1 两个值， 0 代表Latin-1（单字节编码），1 代表 UTF-16 编码。如果 String判断字符串只包含了 Latin-1，则 coder 属性值为 0 ，反之则为 1。

三、String 源码 解析

1、String对象用于保存字符串，也就是一组字符序列。

2、字符串常量对象是用双引号括起来的字符序列。

3、字符串的字符使用Unicode字符编码，一个字符(不区分字母还是汉字)占两个字节。

4、String类较常用构造器：

 String s1 = new String();
 String s2 = new String(String original);
 String s3 = new String(char[] a);
 String s4 = new String(char[] a, int startIndex, int count);
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5、String类继承：
5.1、实现了接口 Serializable【String可以串行化：可以在网络传输】
5.2、实现了接口 Comparable【String对象可以比较大小】

6、String是final类，不能被其他的类继承。

7、String有属性，private final char value[]; 用于存放字符串内容。

8、一定要注意：value是一个final类型，不可以修改。即value不能指向新的地址，但是单个字符内容是可以变化。

四、String 使用

两种方式

方式一：直接使用双引号得到字符串对象

	//方式一：直接使用双引号得到字符串对象
	   String name = "我爱你中国！";

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方式二：使用String构造类

1.public String（）：创建一个空白字符串对象，不含有任何内容 （几乎不用）

	// 1.public String（）：创建一个空白字符串对象，不含有任何内容 （几乎不用）
       String s = new String();
    
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2.public String（String）：根据传入的字符串内容，来创建字符串对象（几乎不用）

	// 2.public String（String）：根据传入的字符串内容，来创建字符串对象（几乎不用）
        String s2 = new String("我是中国人"); //灰色表示可有可无
    
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3.public String（char[] c）:根据字符数组的内容，来创建字符串对象

	// 3.public String（char[] c）:根据字符数组的内容，来创建字符串对象
        char[] chars = {'a' , 'b' , '中' , '国'};
        String s3 = new String(chars);
        System.out.println(s3);
    
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4.public String（byte[] b）：根据字节数组的内容，来创建字符串对象

	// 4.public String（byte[] b）：根据字节数组的内容，来创建字符串对象
        byte[] bytes = {97, 98, 99, 65, 66, 67};
        String s4 = new String(bytes);
        System.out.println(s4);
    
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区别小结：
区别一：以 “” 方式给出的字符串对象，在字符串常量池中存储，而且相同内容只会在其中存储一份。
区别二：通过构造器new对象，每new一次都会产生一个新对象，放在堆内存中。

五、String 对象方法

六、StringBuffer 与 StringBuilder

String 类是保存字符串常量的。每次更新都需要重新开辟空间，效率较低，因此 java 设计者提供了StringBuilder和StringBuffer 来增强 String 的功能，并提高效率。
StringBuilder和StringBuffer 都 继 承 于 AbstractStringBuilder。

1、 StringBuffer类

java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列，可以对字符串内容进行增删。
许多方法与String相同，但是StringBuffer是可变长度的，StringBuffer是一个容器。

1、StringBuffer是一个final类，不能被继承。
2、实现了Serializable接口，可以保存到文件，或网络传输；
3、继承了抽象类AbstractStringBuilder；
4、AbstractStringBuilder中有属性char[] value，不是final，该value数组存放字符串内容，因此存放在堆中；

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2、 StringBuilder类

1、一个可变的字符序列。此类提供一个与StringBuffer兼容的API，但不保证同步（StringBuilder不是线程安全）。该类被设计用作StringBuffer的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候 。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比StringBuffer要快。

2、在StringBuilder上的主要操作是append和insert方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。

3、String VS StringBuffer

1、String保存的是字符串常量，里面的值不能更改，每次String类的更新实际上就是更改地址，效率较低。private final char value[];

2、StringBuffer保存的是字符串常量，里面的值可以更改，每次StringBuffer的更新实际上可以更新内容，不能更新地址，效率较高。char[] value;这个放在堆中。

4、总结

三种类型的区别

StringBuilder和StringBuffer非常类似，均代表可变的字符序列，而且方法也不一样。
1、String：不可变字符序列，效率低，但是复用率高。
2、StringBuffer：可变字符序列、效率较高(增删)、线程安全。
3、StringBuilder：可变字符序列、效率最高、线程不安全。

String、StringBuffer和StringBuilder的 使用原则：

1、如果字符串存在大量的修改操作，一般使用StringBuilder或StringBuffer。
2、如果字符串存在大量的修改操作，并在单线程的情况，使用StringBuilder。
3、如果字符串存在大量的修改操作，并在多线程的情况，使用StringBuffer。
4、如果我们字符串很少修改，被多个对象引用，使用String，比如配置信息等。

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