【原】String類相關(guān)面試題很難？不要方，本文將讓你徹底明白！

貪挽懶月 2022-06-20 發(fā)布于廣東

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Java中有一個String類，特別讓人傷腦筋。因?yàn)樗梢灾苯淤x值，也可以new一下用構(gòu)造器生成對象，還可以用加號拼接……這些不同的方式到底有什么區(qū)別？本文是個人學(xué)習(xí)的一些總結(jié)，也希望能用最通俗的語言讓大家明白這個類。

一、字符串的創(chuàng)建：

字符串創(chuàng)建有兩種方式，分別來看看這兩種方式有何區(qū)別：

1. 字面量賦值創(chuàng)建：

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
String str3 = "world";

這樣創(chuàng)建字符串，首先會去常量池里找有沒有這個字符串，有就直接指向常量池的該字符串，沒有就先往常量池中添加一個，再指向它。圖解：

2. 用new創(chuàng)建：

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");
String str3 = new String("world");

new一個字符串時(shí)，做了兩件事。首先在堆中生成了該字符串對象，然后去看常量池中有沒有該字符串，如果有就不管了，沒有就往常量池中添加一個。圖解：所以當(dāng)問到“執(zhí)行上面那三行代碼創(chuàng)建了幾個對象”這樣的問題就很簡單了，堆中三個常量池中兩個，總共是5個。

小結(jié)：這兩種方式創(chuàng)建出來的，一個在堆中，一個在常量池中，所以它們之間用 == 比較肯定是false。

二、字符串的拼接：

字符串可以直接用加號進(jìn)行拼接，但是也有幾種不同的情況。

1. 常量拼接

String str = "hello" + "world";

對于這種加號兩邊都是常量的，在編譯階段就會自動拼接，變成

String str = "helloworld";

所以就會去常量池找"helloworld"，有就直接指向它，沒有就在常量池創(chuàng)建再指向。

2. 有final的拼接：

final String str1 = "hello";
final String str2 = "world";
String str3 = str1 + str2;

因?yàn)閒inal修飾的變量就是常量，所以在編譯期直接會變成

String str3 = "hello" + "world";

再根據(jù)常量拼接規(guī)則可知最終就變成

String str3 = "helloworld";

3. 變量和常量拼接：變量和常量拼接的時(shí)候，底層會調(diào)用StringBuilder的append方法生成新對象。

情況一：

String str1 = "hello";
String str2 = str1 + "world";

str1顯然是在常量池中的，world也是在常量池中的，然后調(diào)用append方法在堆中生成新對象"helloworld"，str2就指向堆中的"helloworld"對象。所以這兩條語句總共生成了3個對象，常量池中有"hello"和"world"，堆中有"helloword"。

情況二：

String str1 = new String("hello");
String str2 = str1 + "world";

首先會在堆中創(chuàng)建一個"hello"，再把"hello"添加到常量池；然后會把"world"添加到常量池，拼接的時(shí)候，會在堆中創(chuàng)建一個"helloworld"。所以這兩條語句總共創(chuàng)建了4個對象，堆中的"hello"、"helloworld"和常量池中的"hello"、"world"。

4. 變量和變量拼接：變量和變量拼接，底層也會調(diào)用StringBuilder的append方法生成新對象。

情況一：

String str1 = "hello";
String str2 = "world";
String str3 = str1 + str2;

這段代碼，首先會有一個"hello"在常量池中，然后有個"world"在常量池，第三行代碼會調(diào)用append方法，在堆中生成一個"helloworld"。所以總共有3個對象。

情況二：

String str1 = "hello";
String str2 = new String("world");
String str3 = str1 + str2;

這段代碼，首先在常量池中搞一個"hello"，然后在堆中new一個"world"，同時(shí)把"world"也搞到常量池中去，第三步拼接就會在堆中生成一個"helloworld"。所以總共有4個對象。

情況三：

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("world");
String str3 = str1 + str2;

第一行代碼創(chuàng)建了兩個對象，堆中一個常量池一個，第二行代碼也是一樣，第三行代碼就在堆中創(chuàng)建了一個"helloworld"。所以總共創(chuàng)建了5個對象。

三、intern方法：

1、Java 1.7以前：JDK 1.7以前，intern方法會把對象拷貝到常量池?？聪旅胬樱?/p>

例一：

 String str1 = new String("str")+new String("01");
 str1.intern();
 String str2 = "str01";
 System.out.println(str2==str1);

圖解上述代碼：

首先 newString("str")會在堆中創(chuàng)建str，同時(shí)添加到常量池；newString("01")也是一樣的，在堆中創(chuàng)建01，同時(shí)添加到常量池；然后兩者拼接，底層用的append方法，在堆中生成一個str01；然后 str1.intern()，就把str01拷貝到常量池了；此時(shí)運(yùn)行到 Stringstr2="str01"，發(fā)現(xiàn)常量池中有了，所以直接指向常量池中的str01。最終str1指向堆中的str01對象，str2指向常量池的str01對象，所以結(jié)果是false。

例二：

 String str1 = new String("str")+new String("01");
 String str2 = "str01";
 str1.intern();
 System.out.println(str2==str1);

我們將第二三行代碼調(diào)換順序，看看情況有什么不同：

換一下順序，區(qū)別就在于執(zhí)行到第二行代碼的時(shí)候，常量池中就已經(jīng)有str01了，所以再執(zhí)行 str1.intern()的時(shí)候，就沒有再進(jìn)行拷貝了。最終還是str1指向堆中的str01，str2指向常量池的str01，所以結(jié)果還是false。

2、JDK1.7以后(包括1.7)：從JDK 1.7開始，intern方法做了些改變，進(jìn)行拷貝的時(shí)候不是拷貝對象，而是拷貝地址值?？聪旅娴睦樱?/p>

例一：

String str1 = new String("str")+new String("01");
str1.intern();
String str2 = "str01";
System.out.println(str2==str1);

圖解上述代碼：第一步和JDK 1.7之前是一樣的，現(xiàn)在堆中創(chuàng)建一個str，同時(shí)搞到常量池，再創(chuàng)建一個01，同時(shí)搞到常量池，然后拼接，在堆中生成對象str01；不同的就是 str1.intern()，這次拷貝的不是str01這個對象，而是把它的地址值搞到常量池中去了；然后執(zhí)行 Stringstr2=str01的時(shí)候，去常量池找str01，發(fā)現(xiàn)常量池中有 x001地址值，剛好該地址值對應(yīng)的就是要找的str01，就直接拿過來用。最終就是str1指向地址值為 x001的對象，str2也是指向地址值為 x001的對象，所以結(jié)果是true。

例二：

String str1 = new String("str")+new String("01");
String str2 = "str01";
str1.intern();
System.out.println(str2==str1);

同樣將二三行代碼換一下位置，看看是什么情況：第一步就不多說了，執(zhí)行第二步時(shí)，往常量池中找str01，發(fā)現(xiàn)沒有，那就添加一個；再執(zhí)行 str1.intern()時(shí)，發(fā)現(xiàn)常量池中有str01了，就不進(jìn)行地址值的拷貝了。最終str1指向堆中的str01，str2指向常量池的str01，所以結(jié)果是false。

例三：

String str1 = new String("str")+new String("01");
String str2 = "str01";
str1 = str1.intern();
System.out.println(str2==str1);

就是把例二的 str1.intern()改成 str1=str1.intern()，看看會有什么變化：本來str1是指向堆中的str01的，然后重新將 str1.intern()賦給str1， str1.intern()是指向常量池的，賦給str1后，所以此時(shí)str1也是指向常量池。所以結(jié)果就是true。

四、String、StringBuilder和StringBuffer：

String和后兩者的區(qū)別就是String是不可變的，后兩者可變。StringBuilder是JDK 1.5以后提供的，以前用StringBuffer。StringBuffer和StringBuilder的功能基本一樣，只是StringBuffer是線程安全的，而StringBuilder不是線程安全的。因此，StringBuilder的效率會更高。

上面字符串拼接部分的案例都是用加號拼接的，然后也提到了StringBuilder的append方法。其實(shí)就算是加號拼接，底層還是用的StringBuilder的append方法?？聪旅娲a：

String s = "abc"; 
String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;

這就用加號拼接的例子，利用反編譯工具看看這段代碼到底編譯成了啥：

String s = "abc";
String ss = (new StringBuilder("ok")).append(s).append("xyz").append(5).toString();

可看到，編譯后是用StringBuilder的append方法進(jìn)行拼接的。那么使用加號和使用append方法到底有什么區(qū)別呢？看一下以下代碼：

String s = ""; 
Random rand = new Random(); 
for (int i = 0; i < 10; i++){
     s = s + rand.nextInt(1000) + " "; 
} 
System.out.println(s);

這個例子很簡單，就是在循環(huán)里面用加號進(jìn)行字符串的拼接，看一下反編譯后是什么樣子的：

String s = ""; 
Random rand = new Random(); 
for(int i = 0; i < 10; i++) {
    s = (new StringBuilder(String.valueOf(s))).append(rand.nextInt(1000)).append(" ").toString(); 
}
System.out.println(s);

可以看到，它是在循環(huán)里面new了StringBuilder對象，然后用其append方法進(jìn)行拼接。這里是i從0到9，也就是說要new十次，會創(chuàng)建十個對象，這樣就會占用大量的資源。所以要讓其編譯后創(chuàng)建StringBuilder對象的過程在循環(huán)外面，代碼就該這樣寫：

String s = ""; 
Random rand = new Random();
StringBuilder result = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; i++){ 
      result.append(rand.nextInt(1000)); 
      result.append(" ");
} 
System.out.println(result.toString());

那么編譯后就是這樣的：

String s = ""; 
Random rand = new Random(); 
StringBuilder result = new StringBuilder(); 
for(int i = 0; i < 10; i++) {
    result.append(rand.nextInt(1000)); 
    result.append(" "); 
}
System.out.println(result.toString());