面試別再問我String了

leon 發(fā)布于2019-08-16 16:14 / 1056人閱讀

摘要：閱讀原文面試別再問我了字符串廣泛應(yīng)用在編程中，在中字符串屬于對(duì)象，提供了類來創(chuàng)建和操作字符串。測(cè)試此字符串是否以指定的后綴結(jié)束。當(dāng)執(zhí)行此句時(shí)，因?yàn)閷?duì)應(yīng)的實(shí)例已經(jīng)存在于字符串常量池中，所以會(huì)將此實(shí)例復(fù)制到會(huì)在堆中并返回引用地址。

閱讀原文：面試別再問我String了

字符串廣泛應(yīng)用在Java 編程中，在 Java 中字符串屬于對(duì)象，Java 提供了 String 類來創(chuàng)建和操作字符串。

String 簡(jiǎn)介

String定義:

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

為什么設(shè)計(jì)為不可變類呢？

String設(shè)計(jì)為不可變類主要考慮到：效率和安全。

效率：1.在早期的JVM實(shí)現(xiàn)版本中，被final修飾的方法會(huì)被轉(zhuǎn)為內(nèi)嵌調(diào)用以提升執(zhí)行效率。而從Java SE5/6開始，就漸漸擯棄這種方式了。因此在現(xiàn)在的Java SE版本中，不需要考慮用final去提升方法調(diào)用效率。只有在確定不想讓該方法被覆蓋時(shí)，才將方法設(shè)置為final。2.緩存hashcode，String不可變，所以hashcode不變，這樣緩存才有意義，不必重新計(jì)算。

安全：String常被作為網(wǎng)絡(luò)連接，文件操作等參數(shù)類型，倘若可改變，會(huì)出現(xiàn)意想不到的結(jié)果。

測(cè)試掌握程度

為了不浪費(fèi)你的時(shí)間，請(qǐng)看下面的題目，若你一目了然，可以跳過本文了。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "HelloFlyapi";
        String str2 = "HelloFlyapi";
        String str3 = new String("HelloFlyapi");
        String str4 = "Hello";
        String str5 = "Flyapi";
        String str6 = "Hello" + "Flyapi";
        String str7 = str4 + str5;

        System.out.println("str1 == str2 result: " + (str1 == str2));

        System.out.println("str1 == str3 result: " + (str1 == str3));

        System.out.println("str1 == str6 result: " + (str1 == str6));

        System.out.println("str1 == str7 result: " + (str1 == str7));

        System.out.println("str1 == str7.intern() result: " + (str1 == str7.intern()));

        System.out.println("str3 == str3.intern() result: " + (str3 == str3.intern()));
    }
}

String 的創(chuàng)建方式

從上面的題中你會(huì)知道，String的創(chuàng)建方式有兩種：

直接賦值

此方式在方法區(qū)中字符串常量池中創(chuàng)建對(duì)象

String str = "flyapi";

構(gòu)造器

此方式在堆內(nèi)存創(chuàng)建對(duì)象

String str = new String();

分析

要理解String，那么要了解JVM內(nèi)存中的棧(stack)、堆(heap)和方法區(qū)。簡(jiǎn)要圖如下：

str1 == str2

String str1 = "HelloFlyapi";
String str2 = "HelloFlyapi";

System.out.println(str1 == str2); // true

當(dāng)執(zhí)行第一句時(shí)，JVM會(huì)先去常量池中查找是否存在HelloFlyapi，當(dāng)存在時(shí)直接返回常量池里的引用；當(dāng)不存在時(shí)，會(huì)在字符創(chuàng)常量池中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象并返回引用。

當(dāng)執(zhí)行第二句時(shí)，同樣的道理，由于第一句已經(jīng)在常量池中創(chuàng)建了，所以直接返回上句創(chuàng)建的對(duì)象的引用。

str1 == str3

String str1 = "HelloFlyapi";
String str3 = new String("HelloFlyapi");

System.out.println(str1 == str3); // false

執(zhí)行第一句，同上第一句。

執(zhí)行第二句時(shí)，會(huì)在堆（heap）中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，當(dāng)字符創(chuàng)常量池中沒有‘HelloFlyapi’時(shí)，會(huì)在常量池中也創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象；當(dāng)常量池中已經(jīng)存在了，就不會(huì)創(chuàng)建新的了。

str1 == str6

String str1 = "HelloFlyapi";
String str6 = "Hello" + "Flyapi";

System.out.println(str1 == str6); // true

由于"Hello"和"Flyapi"都是常量，編譯時(shí)，第二句會(huì)被自動(dòng)編譯為‘String str6 = "HelloFlyapi";’

str1 == str7

String str1 = "HelloFlyapi";
String str4 = "Hello";
String str5 = "Flyapi";
String str7 = str4 + str5;

System.out.println(str1 == str7); // false

其中前三句變量存儲(chǔ)的是常量池中的引用地址。

第四句執(zhí)行時(shí)，JVM會(huì)在堆（heap）中創(chuàng)建一個(gè)以str4為基礎(chǔ)的一個(gè)StringBuilder對(duì)象，然后調(diào)用StringBuilder的append()方法完成與str5的合并，之后會(huì)調(diào)用toString()方法在堆（heap）中創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象，并把這個(gè)String對(duì)象的引用賦給str7。

常用方法

下面是 String 類支持的方法，更多詳細(xì)，參看 Java String API 文檔:

方法	描述
char charAt(int index)	返回指定索引處的 char 值。
int compareTo(Object o)	把這個(gè)字符串和另一個(gè)對(duì)象比較。
int compareTo(String anotherString)	按字典順序比較兩個(gè)字符串。
boolean endsWith(String suffix)	測(cè)試此字符串是否以指定的后綴結(jié)束。
boolean equals(Object anObject)	將此字符串與指定的對(duì)象比較。
boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)	將此 String 與另一個(gè) String 比較，不考慮大小寫。
byte[] getBytes()	使用平臺(tái)的默認(rèn)字符集將此 String 編碼為 byte 序列，并將結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)新的 byte 數(shù)組中。
byte[] getBytes(String charsetName)	使用指定的字符集將此 String 編碼為 byte 序列，并將結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)新的 byte 數(shù)組中。
int indexOf(int ch)	返回指定字符在此字符串中第一次出現(xiàn)處的索引。
int indexOf(int ch, int fromIndex)	返回在此字符串中第一次出現(xiàn)指定字符處的索引，從指定的索引開始搜索。
int indexOf(String str)	返回指定子字符串在此字符串中第一次出現(xiàn)處的索引。
int indexOf(String str, int fromIndex)	返回指定子字符串在此字符串中第一次出現(xiàn)處的索引，從指定的索引開始。
String intern()	返回字符串對(duì)象的規(guī)范化表示形式。
int lastIndexOf(int ch)	返回指定字符在此字符串中最后一次出現(xiàn)處的索引。
int lastIndexOf(int ch, int fromIndex)	返回指定字符在此字符串中最后一次出現(xiàn)處的索引，從指定的索引處開始進(jìn)行反向搜索。
int lastIndexOf(String str)	返回指定子字符串在此字符串中最右邊出現(xiàn)處的索引。
int lastIndexOf(String str, int fromIndex)	返回指定子字符串在此字符串中最后一次出現(xiàn)處的索引，從指定的索引開始反向搜索。
int length()	返回此字符串的長(zhǎng)度。
boolean matches(String regex)	告知此字符串是否匹配給定的正則表達(dá)式。
String replace(char oldChar, char newChar)	返回一個(gè)新的字符串，它是通過用 newChar 替換此字符串中出現(xiàn)的所有 oldChar 得到的。
String replaceAll(String regex, String replacement)	使用給定的 replacement 替換此字符串所有匹配給定的正則表達(dá)式的子字符串。
String replaceFirst(String regex, String replacement)	使用給定的 replacement 替換此字符串匹配給定的正則表達(dá)式的第一個(gè)子字符串。
String[] split(String regex)	根據(jù)給定正則表達(dá)式的匹配拆分此字符串。
String[] split(String regex, int limit)	根據(jù)匹配給定的正則表達(dá)式來拆分此字符串。
boolean startsWith(String prefix)	測(cè)試此字符串是否以指定的前綴開始。
boolean startsWith(String prefix, int toffset)	測(cè)試此字符串從指定索引開始的子字符串是否以指定前綴開始。
String substring(int beginIndex)	返回一個(gè)新的字符串，它是此字符串的一個(gè)子字符串。
String substring(int beginIndex, int endIndex)	返回一個(gè)新字符串，它是此字符串的一個(gè)子字符串。
char[] toCharArray()	將此字符串轉(zhuǎn)換為一個(gè)新的字符數(shù)組。
String toLowerCase()	使用默認(rèn)語言環(huán)境的規(guī)則將此 String 中的所有字符都轉(zhuǎn)換為小寫。
String toUpperCase()	使用默認(rèn)語言環(huán)境的規(guī)則將此 String 中的所有字符都轉(zhuǎn)換為大寫。
String trim()	返回字符串的副本，忽略前導(dǎo)空白和尾部空白。

String相關(guān)

由于String的不可變性導(dǎo)致，字符串變更時(shí)效率低下，在之后得JDK版本中出現(xiàn)了StringBuilder和StringBuffer.

類	可變性	線程安全
String	不可變	安全
StringBuffer	可變	安全
StringBuilder	可變	非安全

使用選擇

當(dāng)有少量連接操作時(shí)，使用String

當(dāng)單線程下有大量連接操作時(shí)，使用StringBuilder

當(dāng)多線程下有大量連接操作時(shí)，使用StringBuffer

常見String面試題

String str = new String("abc")創(chuàng)建了多少個(gè)實(shí)例？

這個(gè)問題其實(shí)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，但面試一般?huì)遇到，所以我們要補(bǔ)充來說明。

類的加載和執(zhí)行要分開來講：
創(chuàng)建了兩個(gè)

當(dāng)加載類時(shí)，"abc"被創(chuàng)建并駐留在了字符創(chuàng)常量池中（如果先前加載中沒有創(chuàng)建駐留過）。
當(dāng)執(zhí)行此句時(shí)，因?yàn)?abc"對(duì)應(yīng)的String實(shí)例已經(jīng)存在于字符串常量池中，所以JVM會(huì)將此實(shí)例復(fù)制到會(huì)在堆（heap）中并返回引用地址。

通過字節(jié)碼我們可以看到：

源碼：String str = new String("abc")

字節(jié)碼：

    Code:
       0: new           #2                  // class java/lang/String
       3: dup
       4: ldc           #3                  // String abc
       6: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."":(Ljava/lang/String;)
       9: astore_1
      10: return

執(zhí)行時(shí)僅(#2)創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象。

關(guān)于這個(gè)面試題，可以看看一個(gè)超大牛的回答：http://rednaxelafx.iteye.com/...

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