J2SE入門(三) String深度解析

　　String能夠說是Java中使用最多最頻繁、最特殊的類，由於同時也是字面常量，而字面常量包括基本類型、String類型、空類型。
　　
　　一. String的使用
　　
　　1. String的不可變性
　　
　　/**
　　
　　* 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對象一旦在堆中建立出來，就沒法再修改。由於String對象放在char數組中，該數組由final關鍵字修飾，不可變。
　　
　　2. 定義一個字符串
　　
　　/**
　　
　　* 定義一個字符串
　　
　　*/
　　
　　String str1 = "helloworld";
　　
　　String str2 = "helloworld";
　　
　　//也能夠,但基本不這樣寫
　　
　　String str3 = new String("helloworld");
　　
　　System.out.println(str1 == str2);
　　
　　System.out.println(str1 == str3);
　　
　　//運行結果 true, false
　　
　　上面三句代碼怎麼理解呢？這裏須要先引入一個概念，字符串常量池。
　　
　　字符串常量池是一塊特殊的獨立內存空間，放在Java Heap中 { 在Jdk7.0以前字符串常量池存放在PermGen中，Jdk7.0的時候移動到了Java Heap（在堆中仍然是獨立的），Jdk8.0的時候去掉了PermGen，用Metaspace進行取代 } ，Java內存模型不是本章討論的重點。
　　
　　str1和str2引用的字符串字面量就在字符串常量池中，而str3引用的對象在Java Heap中。
　　
　　怎麼，還不太好理解？舉個例子
　　
　　工做一天，到下班時間了，準備看會兒金瓶.，算了，《三國演義》，打開小說網站，在線閱讀；過了半個小時，女票回家了，看《三國演義》也是她想作的事兒，我看網址發給她，好，她也開始看了，再過半個小時，我爸回來了，他也是三國迷，可是他不喜歡在線看，所以在書店買了一本看。
　　
　　上面提到的小說網站就是一個字符串常量池，包含了不少字符串字面量，如《三國演義》、《西遊記》、《紅樓夢》等，每一個字符串字面量在常量池中保持獨一份，不管誰進網站看《三國演義》都是一樣的網址和一樣的內容。
　　
　　我和女票就是str1和str2，咱們看的都是同一個網站的《三國演義》，不只內容同樣，引用的地址也同樣（字符串常量池中保留了惟一的「helloworld」），所以str1 == str2 運行結果爲true
　　
　　而我爸就是str3，與我和女票都不同，雖然看的內容也是《三國演義》，可是經過實體書籍來看，引用地址不同，同時一本書籍不支持多我的同時看（字符串對象在java heap中，且每次new都會新建一個對象），所以str1 == str3 運行結果爲false。
　　
　　一個字符串字面量老是引用String類的同一個實例，由於被String.intern()方法限定了，一樣咱們能夠調用該方法將堆中的String對象放到字符串常量池中，這樣作能夠提高內存使用效率，同時可讓所用使用者共享惟一的實例。
　　
　　System.out.println(str1 == str3.intern());
　　
　　//運行結果爲true
　　
　　那麼該方法的實現邏輯是怎麼樣的呢，咱們看一下源碼
　　
　　/**
　　
　　* 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();
　　
　　咱們發現這是一個native方法，看一下注釋，發現str3.intern()方法大體流程是：
　　
　　當執行intern()時，會先判斷字符串常量池中是否含有相同（經過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，則將該字符串對象添加到字符串常量池中，同時返回該對象在字符串常量池的引用。
　　
　　返回的引用須要賦值纔可，不然仍是會指向堆中的地址，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
　　
　　下面咱們看一下內存結構
　　
　　3. 再次賦值給已定義的字符串
　　
　　str6 = "helloHuaxia";
　　
　　咱們開始已經說了String是由final關鍵字修飾，不可變，那麼此時在內存中如何體現呢？
　　
　　4. String 對 「+」 的處理
　　
　　String str7 = "good good" + " study";
　　
　　String str8 = "good good study";
　　
　　system.out.println(str7 == str8);
　　
　　經過編譯工具後獲得
　　
　　String str7 = "good good study";
　　
　　String str8 = "good good study";
　　
　　所以咱們能夠發現編譯器在編譯期間就是進行變量合併，而不會在常量池中建立三個對象 「good good」，「 study」，"good good study"。str7 == str8 運行結果 true。
　　
　　但若是這樣
　　
　　String str9 = "good good ";
　　
　　String str10 = str9 + "study";
　　
　　system.out.println(str8 == str10);//false
　　
　　這時運行結果爲false，經過String變量 + 字符常量方式獲得的結果會在堆中，不在常量池中，固然能夠經過intern()方法放進常量池中，同時不只「+」如此，調用substring()，toUpperCase()，trim()等返回的都是String在堆中的地址。
　　
　　5. String經常使用的方法
　　
　　//str1 == "hello,world ";
　　
　　//獲取長度
　　
　　str1.length()//12;
　　
　　//截取位置2到5之間的字符串（包括位置2，不包括位置5，從0開始）
　　
　　str1.substring(2,5);//"llo"
　　
　　//判斷是否含有字符串「ello」
　　
　　str1.contains("ello");//true,經過indexOf實現
　　
　　//獲取ello在str1中的開始位置
　　
　　str1.indexOf("ello");//1
　　
　　//將字符串轉化爲字符串數據
　　
　　str1.split(",");//["hello","world"]
　　
　　//去掉字符串兩側空格
　　
　　str1.trim();//"hello,world"
　　
　　二. 總結
　　
　　本文從String的不可變性，String建立時字面量和String對象的不一樣，字符串字面量常量池，字符串的內存結構，經常使用的String相關方法的描述，如有不對之處，請批評指正，望共同進步，謝謝！