Java-String- 对象，你真的了解了吗？

2022 年 4 月 20 日
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private final char value[];

/** Cache the hash code for the string */private int hash; // Default to 0

/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;}

从这段源码中可以看出，String类用了 final 修饰符，我们知道当一个类被 final 修饰时，表明这个类不能被继承，所以String类不能被继承。这是String不可变的第一点

再往下看，用来存储字符串的char value[]数组被private?和final修饰，我们知道对于一个被final的基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改。这是String不可变的第二点。

Java 公司为什么要将String设置成不可变的，主要从以下三方面考虑：

1、保证 String 对象的安全性。假设 String 对象是可变的，那么 String 对象将可能被恶意修改。
2、保证 hash 属性值不会频繁变更，确保了唯一性，使得类似 Java 开源项目【ali1024.coding.net/public/P7/Java/git】 HashMap 容器才能实现相应的 key-value 缓存功能。
3、可以实现字符串常量池

String 对象的优化

字符串是我们常用的Java类型之一，所以对字符串的操作也是避免不了的，在对字符串的操作过程中，如果使用不当，性能会天差地别。那么在字符串的操作过程中，有哪些地方需要我们注意呢？

优雅的拼接字符串

字符串的拼接是对字符串操作使用最频繁的操作之一，由于我们知道String对象的不可变性，所以我们在做拼接时尽可能少的使用+进行字符串拼接或者说潜意识里认为不能使用+进行字符串拼接，认为使用+进行字符串拼接会产生许多无用的对象。事实真的是这样吗？我们来做一个实验。我们使用+来拼接下面这段字符串。

String str8 = "ping" +"tou"+"ge";

一起来分析一下这段代码会产生多少个对象？如果按照我们理解的意思来分析的话，首先会创建ping对象，然后创建pingtou对象，最后才会创建pingtouge对象，一共创建了三个对象。真的是这样吗？其实不是这样的，Java 公司怕我们程序员手误，所以对编译器进行了优化，上面的这段字符串拼接会被我们的编译器优化，优化成一个String str8 = "pingtouge";对象。除了对常量字符串拼接做了优化以外，对于使用+号动态拼接字符串，编译器也做了相应的优化，以便提升String的性能，例如下面这段代码：

String str = "pingtouge";

for(int i=0; i<1000; i++) {str = str + i;}

编译器会帮我们优化成这样

String str = "pingtouge";

for(int i=0; i<1000; i++) {str = (new StringBuilder(String.valueOf(str))).append(i).toString();}

可以看出 Java 公司对这一块进行了不少的优化，防止由于程序员不小心导致String性能急速下降，尽管 Java 公司在编译器这一块做了相应的优化，但是我们还是能看出 Java 公司优化的不足之处，在动态拼接字符串时，虽然使用了 StringBuilder 进行字符串拼接，但是每次循环都会生成一个新的 StringBuilder 实例，同样也会降低系统的性能。

所以我们在做字符串拼接时，我们需要从代码的层面进行优化，在动态的拼接字符串时，如果不涉及到线程安全的情况下，我们显示的使用 StringBuilder 进行拼接，提升系统性能，如果涉及到线程安全的话，我们使用 StringBuffer 来进行字符串拼接

巧妙的使用 intern() 方法

<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>public native String intern();

这是 intern() 函数的官方注释说明，大概意思就是 intern 函数用来返回常量池中的某字符串，如果常量池中已经存在该字符串，则直接返回常量池中该对象的引用。否则，在常量池中加入该对象，然后返回引用。

有一位Twitter工程师在QCon全球软件开发大会上分享了一个他们对?String对象优化的案例，他们利用String.intern()方法将以前需要 20G 内存存储优化到只需要几百兆内存。这足以体现String.intern()的威力，我们一起来看一个例子，简单的了解一下String.intern()的用法。

public static void main(String[] args) {String str = new String("pingtouge");String str1 = new String("pingtouge");System.out.println("未使用 intern()方法："+(str==str1) 《一线大厂 Java 面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》开源 );System.out.println("未使用 intern()方法,str："+str);