J2SE入门(三) String深度解析

　　String能够说是Java中使用最多最频繁、最特殊的类，由于同时也是字面常量，而字面常量包括基本类型、String类型、空类型。
　　
　　一. String的使用
　　
　　1. String的不可变性
　　
　　/**
　　
　　* The {@code String} class represents character strings. All
　　
　　* string literals in Java programs, such as {@code "abc"}, are
　　
　　* implemented as instances of this class.
　　
　　* <p>
　　
　　* Strings are constant; their values cannot be changed after they
　　
　　* are created. String buffers support mutable strings.
　　
　　* Because String objects are immutable they can be shared. For example:
　　
　　* ...
　　
　　*/
　　
　　public final class String {
　　
　　private final char value[];
　　
　　}
　　
　　String对象一旦在堆中建立出来，就没法再修改。由于String对象放在char数组中，该数组由final关键字修饰，不可变。
　　
　　2. 定义一个字符串
　　
　　/**
　　
　　* 定义一个字符串
　　
　　*/
　　
　　String str1 = "helloworld";
　　
　　String str2 = "helloworld";
　　
　　//也能够,但基本不这样写
　　
　　String str3 = new String("helloworld");
　　
　　System.out.println(str1 == str2);
　　
　　System.out.println(str1 == str3);
　　
　　//运行结果 true, false
　　
　　上面三句代码怎么理解呢？这里须要先引入一个概念，字符串常量池。
　　
　　字符串常量池是一块特殊的独立内存空间，放在Java Heap中 { 在Jdk7.0以前字符串常量池存放在PermGen中，Jdk7.0的时候移动到了Java Heap（在堆中仍然是独立的），Jdk8.0的时候去掉了PermGen，用Metaspace进行取代 } ，Java内存模型不是本章讨论的重点。
　　
　　str1和str2引用的字符串字面量就在字符串常量池中，而str3引用的对象在Java Heap中。
　　
　　怎么，还不太好理解？举个例子
　　
　　工做一天，到下班时间了，准备看会儿金瓶.，算了，《三国演义》，打开小说网站，在线阅读；过了半个小时，女票回家了，看《三国演义》也是她想作的事儿，我看网址发给她，好，她也开始看了，再过半个小时，我爸回来了，他也是三国迷，可是他不喜欢在线看，所以在书店买了一本看。
　　
　　上面提到的小说网站就是一个字符串常量池，包含了不少字符串字面量，如《三国演义》、《西游记》、《红楼梦》等，每一个字符串字面量在常量池中保持独一份，不管谁进网站看《三国演义》都是一样的网址和一样的内容。
　　
　　我和女票就是str1和str2，咱们看的都是同一个网站的《三国演义》，不只内容同样，引用的地址也同样（字符串常量池中保留了惟一的“helloworld”），所以str1 == str2 运行结果为true
　　
　　而我爸就是str3，与我和女票都不同，虽然看的内容也是《三国演义》，可是经过实体书籍来看，引用地址不同，同时一本书籍不支持多我的同时看（字符串对象在java heap中，且每次new都会新建一个对象），所以str1 == str3 运行结果为false。
　　
　　一个字符串字面量老是引用String类的同一个实例，由于被String.intern()方法限定了，一样咱们能够调用该方法将堆中的String对象放到字符串常量池中，这样作能够提高内存使用效率，同时可让所用使用者共享惟一的实例。
　　
　　System.out.println(str1 == str3.intern());
　　
　　//运行结果为true
　　
　　那么该方法的实现逻辑是怎么样的呢，咱们看一下源码
　　
　　/**
　　
　　* Returns a canonical representation for the string object.
　　
　　* <p>
　　
　　* A pool of strings, initially empty, is maintained privately by the
　　
　　* class {@code String}.
　　
　　* <p>
　　
　　* When the intern method is invoked, if the pool already contains a
　　
　　* string equal to this {@code String} object as determined by
　　
　　* the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
　　
　　* returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
　　
　　* pool and a reference to this {@code String} object is returned.
　　
　　* <p>
　　
　　* It follows that for any two strings {@code s} and {@code t},
　　
　　* {@code s.intern(www.yuchengyuLe.com) == t.intern()} is {@code true}
　　
　　* if and only if {@code s.equals(t)} is {@code true}.
　　
　　* <p>
　　
　　* All literal strings and string-valued constant expressions are
　　
　　* interned. String literals are defined in section 3.10.5 of the
　　
　　* <cite>The Java&trade; Language Specification<www.chaoyuL.com  /cite>.
　　
　　*
　　
　　* @return  a string that has the same contents as this string, but is
　　
　　*          guaranteed to be from a pool of unique strings.
　　
　　*/
　　
　　public native String intern();
　　
　　咱们发现这是一个native方法，看一下注释，发现str3.intern()方法大体流程是：
　　
　　当执行intern()时，会先判断字符串常量池中是否含有相同（经过equals方法）的字符串字面量，若是有直接返回字符串字面量；若是不含，则将该字符串对象添加到字符串常量池中，同时返回该对象在字符串常量池的引用。
　　
　　返回的引用须要赋值才可，不然仍是会指向堆中的地址，即：
　　
　　String str4 = new String("helloChina");
　　
　　System.out.println(str4.intern(www.chenghyLpt.com) == str4);//false
　　
　　str4 = str4.intern(www.xingtuyLgw.com);
　　
　　String str5 = "helloChina";
　　
　　String str6 = "helloZhonghua"
　　
　　System.out.println(str4 == str5);//true
　　
　　下面咱们看一下内存结构
　　
　　3. 再次赋值给已定义的字符串
　　
　　str6 = "helloHuaxia";
　　
　　咱们开始已经说了String是由final关键字修饰，不可变，那么此时在内存中如何体现呢？
　　
　　4. String 对 “+” 的处理
　　
　　String str7 = "good good" + " study";
　　
　　String str8 = "good good study";
　　
　　system.out.println(str7 == str8);
　　
　　经过编译工具后获得
　　
　　String str7 = "good good study";
　　
　　String str8 = "good good study";
　　
　　所以咱们能够发现编译器在编译期间就是进行变量合并，而不会在常量池中建立三个对象 “good good”，“ study”，"good good study"。str7 == str8 运行结果 true。
　　
　　但若是这样
　　
　　String str9 = "good good ";
　　
　　String str10 = str9 + "study";
　　
　　system.out.println(str8 == str10);//false
　　
　　这时运行结果为false，经过String变量 + 字符常量方式获得的结果会在堆中，不在常量池中，固然能够经过intern()方法放进常量池中，同时不只“+”如此，调用substring()，toUpperCase()，trim()等返回的都是String在堆中的地址。
　　
　　5. String经常使用的方法
　　
　　//str1 == "hello,world ";
　　
　　//获取长度
　　
　　str1.length()//12;
　　
　　//截取位置2到5之间的字符串（包括位置2，不包括位置5，从0开始）
　　
　　str1.substring(2,5);//"llo"
　　
　　//判断是否含有字符串“ello”
　　
　　str1.contains("ello");//true,经过indexOf实现
　　
　　//获取ello在str1中的开始位置
　　
　　str1.indexOf("ello");//1
　　
　　//将字符串转化为字符串数据
　　
　　str1.split(",");//["hello","world"]
　　
　　//去掉字符串两侧空格
　　
　　str1.trim();//"hello,world"
　　
　　二. 总结
　　
　　本文从String的不可变性，String建立时字面量和String对象的不一样，字符串字面量常量池，字符串的内存结构，经常使用的String相关方法的描述，如有不对之处，请批评指正，望共同进步，谢谢！