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探秘Java中String、StringBuilder以及StringBuffer 相信String这个类是Java中使用得最频繁的类之一，并且又是各大公司面试喜欢问到的地方，今天就来和大家一起学习一下String、StringBuilder和StringBuffer这几个类，分析它们的异同点以及了解各个类适用的场景。下面是本文的目录大纲： 一.你了解String类吗？ 二.深入理解String、StringBuffer、StringBuilder 三.不同场景下三个类的性能测试 四.常见的关于String、StringBuffer的面试题（辟谣网上流传的一些曲解String类的说法） 若有不正之处，请多多谅解和指正，不胜感激 想要了解一个类，最好的办法就是看这个类的实现源代码，String类的实现在 \jdk1.6.0_14\src\java\lang\String.java 文件中。 打开这个类文件就会发现String类是被final修饰的： | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** The value is used for character storage. */ private final char value[]; /** The offset is the first index of the storage that is used. */ private final int offset; /** The count is the number of characters in the String. */ private final int count; /** Cache the hash code for the string */ private int hash; // Default to 0 /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */ private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L; ...... } |
从上面可以看出几点： 1）String类是final类，也即意味着String类不能被继承，并且它的成员方法都默认为final方法。在Java中，被final修饰的类是不允许被继承的，并且该类中的成员方法都默认为final方法。在早期的JVM实现版本中，被final修饰的方法会被转为内嵌调用以提升执行效率。而从Java SE5/6开始，就渐渐摈弃这种方式了。因此在现在的Java SE版本中，不需要考虑用final去提升方法调用效率。只有在确定不想让该方法被覆盖时，才将方法设置为final。 2）上面列举出了String类中所有的成员属性，从上面可以看出String类其实是通过char数组来保存字符串的。 下面再继续看String类的一些方法实现： | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 | public String substring(int beginIndex, int endIndex) { if (beginIndex < 0) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex); } if (endIndex > count) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex); } if (beginIndex > endIndex) { throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex); } return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this : new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value); } public String concat(String str) { int otherLen = str.length(); if (otherLen == 0) { return this; } char buf[] = new char[count + otherLen]; getChars(0, count, buf, 0); str.getChars(0, otherLen, buf, count); return new String(0, count + otherLen, buf); } public String replace(char oldChar, char newChar) { if (oldChar != newChar) { int len = count; int i = -1; char[] val = value; /* avoid getfield opcode */ int off = offset; /* avoid getfield opcode */ while (++i < len) { if (val[off + i] == oldChar) { break; } } if (i < len) { char buf[] = new char[len]; for (int j = 0 ; j < i ; j++) { buf[j] = val[off+j]; } while (i < len) { char c = val[off + i]; buf = (c == oldChar) ? newChar : c; i++; } return new String(0, len, buf); } } return this; |
从上面的三个方法可以看出，无论是sub操、concat还是replace操作都不是在原有的字符串上进行的，而是重新生成了一个新的字符串对象。也就是说进行这些操作后，最原始的字符串并没有被改变。 在这里要永远记住一点： “对String对象的任何改变都不影响到原对象，相关的任何change操作都会生成新的对象”。 在了解了于String类基础的知识后，下面来看一些在平常使用中容易忽略和混淆的地方。 二.深入理解String、StringBuffer、StringBuilder 1.String str="hello world"和String str=new String("helloworld")的区别 想必大家对上面2个语句都不陌生，在平时写代码的过程中也经常遇到，那么它们到底有什么区别和联系呢？下面先看几个例子： | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | public class Main { public static void main(String[] args) { String str1 = "hello world"; String str2 = new String("hello world"); String str3 = "hello world"; String str4 = new String("hello world"); System.out.println(str1==str2); System.out.println(str1==str3); System.out.println(str2==str4); } } |
这段代码的输出结果为 从这段反编译出的字节码文件可以很清楚地看出：从第8行开始到第35行是整个循环的执行过程，并且每次循环会new出一个StringBuilder对象，然后进行append操作，最后通过toString方法返回String对象。也就是说这个循环执行完毕new出了10000个对象，试想一下，如果这些对象没有被回收，会造成多大的内存资源浪费。从上面还可以看出：string+="hello"的操作事实上会自动被JVM优化成： StringBuilder str = newStringBuilder(string); str.append("hello"); str.toString(); 再看下面这段代码： | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | public class Main { public static void main(String[] args) { StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for(int i=0;i<10000;i++){ stringBuilder.append("hello"); } } } |
反编译字节码文件得到： file:///C:/Users/wu/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.jpg 可以看出，在1）中只进行了一次append操作，而在2）中进行了两次append操作。
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