「OpenJdk-11 源码-系列」 : String

类的定义

在平常开发中，String能够说是最经常使用的类之一了，但也是最容易被忽视的类。先来看看String的定义

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

	private final char[] value; // jdk 8
    private final byte[] value; // jdk 9 使用 byte 减小空间的浪费，

    private final byte coder;
    private int hash; // Default to 0
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
}
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首先，String被final所修饰，同时实现了Serializable，Comparable和CharSequence接口。咱们一个个来看：

为撒要用 final 修饰

根据源码，咱们能够看到String的值在内部是用一个byte数组value维护的，因此value是一个引用类型，对于引用类型的变量，咱们每每都会十分当心，由于鬼知道在何时，咱们就会掉进一个大坑... 更况且String是一个很是经常使用的类。因此一个很是重要的缘由就是安全性，使得String类须要被final修饰，即不可变。因此对String类加上了final修饰符，防止String被继承，从而重写value。刚才说到value是一个引用类型，因此在value上也加上了final修饰，而且在整个类中，没有对value进行update的操做。全部的update操做都是会新建一个新的string。

为撒实现 Serializable 接口

详情可见🔎「OpenJdk-11 源码-系列」Serializable

Comparable & Comparator

先来看看Comparable接口

public interface Comparable<T> {
    public int compareTo(T o);
}
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Comparable接口是一个排序接口，若一个类实现了该接口并重写了compareTo方法，就意味着这个类支持了排序。当存在一个实现了Comparable接口的类的集合或数组，那么该集合或数组就能够经过Collections.sort / Arrays.sort进行排序。

• 当返回值为正数，那么就意味着 a > b (a.compareTo(b))
• 当返回值为零，那么a = b
• 当返回值为负数，那么a < b

再来看看Comparator 接口

public interface Comparator<T> {
    //最主要的俩方法
    int compare(T o1, T o2);
    boolean equals(Object obj);
}
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刚才咱们说到若是一个类实现了Comparable接口后，那么该类就有了排序的功能。但有的时候咱们不想修改这个类，减小对类的侵入。那么咱们就能够自定义一个类来实现Comparator接口。

总结一下，实现Comparable接口能够作到内部比较（即相同类之间的比较）；而实现了Comparator接口的类，可使用该类对任意两个类型的对象进行比较，且无侵入性。

属性

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    private final byte[] value;
    private final byte coder;
    private int hash; // Default to 0

}
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• value

  value存储的是 String的内容，即当使用String str = "abc";的时候，"abc"是存储在一个byte类型的数组中的。这在后续的构造函数中会讲解到。

• coder

  在JDK9中，String维护了这样一个新的属性coder，它是一个编码格式的标识，表示LATIN1或者UTF-16，String生成的时候会自动初始化这个值，若是字符串中都是能用LATIN1就能表示的就是0，不然就是UTF-16。

  那么为何要加这个coder属性呢？先说结论，能够对字符串的空间进行压缩。先看源码

  //jdk8
      public int length() {
          return value.length;
      }
  //jdk9
      static final boolean COMPACT_STRINGS;
      static {
          COMPACT_STRINGS = true; //默认开启压缩
      }    
      byte coder() {
          return COMPACT_STRINGS ? coder : UTF16;
      }
      public int length() {
          return value.length >> coder(); //若是coder() = 1则会右移一位
      }
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  因此，若是当咱们调用length方法的时候，若是value是LATIN1编码的话那么就会右移一位，减小一个字节数。

• hash

  hash是String在实例化的时候对hashcode的一个缓存。因为在开发中String会常常拿来比较，好比HashMap中若是key 是String类型，每次比较若是都从新计算hashcode的话就会很费时。

构造方法

public String() {
        this.value = "".value;
        this.coder = "".coder;
    }
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空参构造方法，会建立一个空的字符串序列。通常不会这么建立。

//常见的几种构造方法
	public String(byte[] bytes) {
        this(bytes, 0, bytes.length);
    }
	public String(byte bytes[], String charsetName) throws UnsupportedEncodingException {
        this(bytes, 0, bytes.length, charsetName);
    }
	public String(byte bytes[], Charset charset) {
        this(bytes, 0, bytes.length, charset);
    }
    public String(byte bytes[], String charsetName) throws UnsupportedEncodingException {
        this(bytes, 0, bytes.length, charsetName);
    }
    
    public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName) throws UnsupportedEncodingException {
        if (charsetName == null)
            throw new NullPointerException("charsetName");
        checkBoundsOffCount(offset, length, bytes.length);
        StringCoding.Result ret =
            StringCoding.decode(charsetName, bytes, offset, length);
        this.value = ret.value;
        this.coder = ret.coder;
    }
	
	public String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset) {
        if (charset == null)
            throw new NullPointerException("charset");
        checkBoundsOffCount(offset, length, bytes.length);
        StringCoding.Result ret =
            StringCoding.decode(charset, bytes, offset, length);
        this.value = ret.value;
        this.coder = ret.coder;
    }
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使用字节数组来建立能够分为指定编码或默认编码（ISO-8859-1）进行编码操做。

经常使用方法

比较简单，可直接查看API

其它

String 对 + 号的重载

String str = "this is";
String str1 = str + "str"
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在底层，Java 对 String 的+的支持使用的是 StringBuilder 以及它的append和toString方法。即：

String str = "str";
String str1 = (new StringBuilder(String.valueOf(str))).append("str").toString();
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intern

public native String intern();
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能够看到 intern 是被 native修饰，这说明该方法是由底层的C/C++进行实现的。它的做用是 若是常量池中存在当前字符串, 就会直接返回当前字符串。若是常量池中没有此字符串, 会将此字符串放入常量池中后, 再返回。经过双引号声明的字符串会放入到常量池中

String str = "123";
String str1 = new String("123");
String str2 = str1.intern();
s
System.out.println(str == str1); //false
System.out.println(str == str2); // true
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