面试话痨（二）C：JAVA String，别觉得你穿个马甲我就不认识你了
面试话痨系列是从技术广度的角度去回答面试官提的问题，适合萌新观看！html
面试官，别再问我火箭怎么造了，我知道螺丝的四种拧法，你想听吗？java
String相关的题目，是面试中常常考察的点，当面试中遇到了String相关的问题，咱们能够这么聊：面试
一：String底层结构算法
从底层结构上来讲，jdk1.8的String，底层是char[]。我在工做中几乎不多用到char[]，由于List太好用了，我宁愿用List<Character>也不想用char[]，由于之前学C时体会过用char[]的痛苦，长度必须事先设定好，也没有丰富的API去处理数据。因此刚开始用java时，以为String这个类简直太好用了（直视面试官的眼睛，露出有点很差意思的笑）。后来才知道，原来是源码在替咱们负重前行。数据库
好比咱们都知道String的拼接，大部分状况下都是新建一个空间（这里能够用稍微缓慢不肯定的语气说这句话，稍有心的面试官就会问你什么状况下不会新建空间，你就能够回答：1.连续相加时jdk会自动优化成一次空间的新建，2.两个字符串常量相加的值若是是已经存在的字符串常量，那么会直接指向这个已存在的字符常量），新建的缘由就是由于底层是一个char[]，没法直接扩容。而新建空间的花费不少，因此对于有屡次拼接需求的状况，我会酌情选择StringBuffer和StringBuilder，主要是看是否存在多线程的状况，存在的话就用StringBuffer(线程安全的方式，涉及的知识点不少，能够专门写一章，先留个传送门：面试话痨（三）我会锁的三种配法，您配吗？)。编程
另外，我有次看jdk11里面String的底层已经变成了byte[]，顺手查了一下，说是用byte[]存的话，能够减小大概一半的内存占用，再具体的怎么实现怎么优化的没太仔细了解。（对于本身不太懂的知识，介绍完本身懂得部分之后，必定要接一句：再往下本身就不清楚了之类的话。这样面试官就不会再接着问你这个问题）。数组
题外话：字符之间能够直接使用‘+’和‘-’运算符，实际计算的是字符对应的ASCII码的位置的加减，如 ‘1’ - ‘0’ = （int）1，用这个方法能够快速的完成char到int的强转，不少String类的题目都须要用到这个方法。缓存
二：final修饰符安全
由于char[]自己就是一个不能扩容的数组，因此用不可变的常量去修饰字符串就很适合。另外，final的特性也能为String带来不少的好处：数据结构
1. 安全方面来讲，密码、我的信息等基本都是以String为载体来进行存储的，final修饰的String类不能够被继承，建立的对象也不能够被改变，能够保证关键数据的安全性。
2. 性能方面来讲，final修饰后，String就被放入了常量池，常量池中有专门的字符串常量池，JVM能够将多个同样的String指向同一个地址，其中有任意一个String改变时，由于final的特性都会去从新建一个地址（或者指向另一个值刚好相同的地址），不会影响原来的值；另外，String的不可变性让它的hashcode是固定的，能够被缓存的，用来作Map的key运算更快捷；还有，final修饰后，也不会存在多线程安全的问题。
（原本想接着说一下常量的，可是一想到常量，脑子里就蹦出了方法区，堆，栈，JDK版本更替、GC方式，类加载，JVM内存模型，Java内存模型，可见性，volatile，自旋锁，太多了。先留个坑吧。面试话痨（四）常量在哪里呀，常量在哪里）。
与final长得像的，还有finally和finalize。finally就是跟在try或者catch后面的一个关键字，之前咱们学的是，try以后一定会执行finally，但其实这个是有前提的，就是程序不崩溃或者不被强制结束，try中加一句 System.exit(0); ，finally就不会被执行。
至于finalize，这个方法几乎没人用了，它是Object类中就自带的方法，学名析构函数，据说是在java刚出生时，为了迎合C编程人员的习惯添加的方法。在对象快要被回收时调用且只会被调用一次。若是finalize中的代码将另一个指针指向了该对象，那么JVM就会放弃该对象的回收。等到下一次该对象又不可达了，JVM就会直接回收，不会再调用finalize方法。所以方法存在不肯定性，不多被使用。
三：equals
在Obejct中，equals和==是同样的，都是直接比较数据的存放地址是否一致，而在String中，equals方法被重写成三个步骤的判断。
HashMap中的equals大体也是使用了这三个步骤的判断：地址是否相等 --> size是否相等 --> 每个key是否有equals的key，对应的value是否equals。
不一样的类对于equals的实现方式不同，但他们都遵循若hashcode不相等，则equals也不相等的原则。这样作的目的主要是为了让Hash类集合插入值时的重复断定更合理：
试想一下，假设两个身份证对象的hashcode不相等，equals却相等，那么两个相同身份证信息就会被放入HashSet中了！这会对咱们的编码形成很大的困扰，因此对于须要被用于Hash的key值的对象（HashSet的值插入至关因而将值放入了key中，再插入了一个固定value值的HashMap），咱们须要知足若hashcode不相等，则equals也不相等的原则。
HashSet中的元素重复断定，优先断定hashcode的缘由是：hashcode经过与HashSet的大小取余之后，能够快速的定位到可能相等的元素的位置，这时再对该位置上存在的元素的进行equals就行，只要hash分布的足够均匀，该操做的时间复杂度就接近于O(1)，而若去掉hashcode寻址，直接使用equals对n个数进行对比的话，时间复杂度就是O(n)。
说到这里还能够提一个常常被问到的问题，HashMap的查询时间复杂度是多少？
如我上面的分析同样，时间复杂度是接近于O(1)的，固然也会有O(n)的状况。好比新建了一个类，hashcode值所有返回1，这样全部的值都会接到一个链表上，数组+链表的结构就退化成纯链表，时间复杂度就变成了O(n)。jdk1.8之后，链表长度超过8，而且数组长度大于64时，链表会变成红黑树，红黑树的遍历时间复杂度为O(log(n))。（红黑树、B树、索引、数据库、图、广度搜索、深度搜索相关的数据结构及算法后面再说。面试话痨（N）尚未头绪不知道什么时间写）。
最后，送你们一道我特别喜欢的面试题。
请将一段字符串转换成整数，不要使用parseInt。
public int MyParseInt(String str) throws Exception{ /* 1.数据校验 （无论面试过程当中遇到什么题，均可以先优雅的写下 //1.数据校验 而后成竹在胸的写一些有的没的校验，写的过程当中再想后面应该怎么写。 写注释+周全的校验是写代码的基本素养） */ String errMsg = check(str); if (errMsg != null) { throw new Exception(errMsg); } char[] c = str.toCharArray(); int result = 0; for (int i = 0; i < c.length; i++) { result = result * 10 + (c[i] - '0'); } return result; } /** * * @param str 待校验的数据 * @return 错误信息，没有错误时返回null */ private String check(String str) { if (str == null) { return "输入不能为空！"; } /* 不多有人能一遍写出不用调试没有bug的代码，更别说在面试那么紧张的气氛中了 因此，在写完可以基本实现题目要求的代码之后，最好能想下代码中不足的地方，而后坦诚的告诉面试官： 这个代码还有须要改进的地方，好比能够添加对 负号、正号、小数点的支持，好比没有校验int的阀值， 若是是工做中遇到，我确定能解决这些问题。 */ if (str.replaceAll("[0-9]","").length() > 0){ return "包含非法字符"; } return null; }
本章中提到的一些面试回答技巧这里再写一下，我我的以为挺有用的：
一、 对于本身擅长的问题，能够在问题中留下一些点，吸引面试官继续提问。
二、 对于本身不擅长的问题，回答完本身会的部分之后，能够直接说再往下本身就不懂了，不要不懂装懂，让面试官继续问下去后再回答不知道。
三、 若是面试官已经问了你不知道的问题，尽可能从性能和安全方面，说出一个答案。直接先坦诚的告诉面试官你不知道，只是根据我的经验这个应该是这样的，由于这样对于安全/性能的优势是xxx。
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