[Java 泥水匠] Java Components 之一：Java String （肯定有你不懂的）

1.1 前言

说起String，大家最熟悉不过了。我也是那么说过，但是仿佛这熟悉的里面也有很多细节，或者是我们没掌握的东西。往往有很多旧东西里面爆出很多光点。比如，作者泥瓦匠近期在冬天的牛仔裤里面搜出了一张100现金（不宜乐乎）。回到正题，我们下面以下几点讲下String。分两个部分：
基础部分：（JDK源码 文档）

• 1.2 你好 String
• 1.3 String字符串操作

扩展部分：

• 1.3  == 与 equals 不是亲家
• 1.4 也不难 泥瓦匠再出奇招
• 1.5 equals碰到n长字符串呢?
• 1.6 intern妙用

楼主不是大牛级别的人物，泥瓦匠一直认为的是“打算起手不凡写出鸿篇巨作的人，往往坚持不了完成第一章节。”所以，操着键盘，听着喜欢的音乐。幽默的对你说我的理解体会。
（希望大牛指出错误，万分感谢！）

1.2 你好 String

怀着初次见你的心情，泥瓦匠和你一起打开JDK1.7文档。我最近想写一些关于JDK1.7的理解，都知道JDK8出来了，新特性我准备下阶段有空学习。
泥瓦匠想说，阅读E文文档有利于体会原汁原味。但毕竟国内大牛翻译的很不错了，咱们不加评判，喜欢哪种自己挑。能抓老鼠，能解决实际项目，适应业务环境的就是你学到了。请看下面的小例子：

清单1.1

String abc = "abc";

char data[] = {'a','b','c'};

String abcStr = new String(data);

System.out.println("abc");

String cde = "cde";

System.out.println("abc" + cde);

String c = "abc".substring(2,3);

String d = cde.substring(1, 2);

System.out.println(c);

System.out.println(d);

泥瓦匠，你不是在忽悠我吗？这么简单的程序，你想说什么。说实在确实是基础，但基础扎实才能有更高的突破。就想泥瓦匠默默为自己，为家人为未来打基础。

可以见，String是不需要用new来创建一个新对象的类。它是不可变的（Constant），其值（像"abc"创建后，不可改变）。自然，String其实实现了基本类型char的序列的功能，因此中文名“字符串”。这里大家有可能疑惑，泥瓦匠就找到JDK源码证据给你们看：

这段代码是来自JDK1.7源码里面的，char型value数组的形式组成了String类的内容。其操作就是针对value数组操作。这样想是否豁然开朗，然后心里自喜“so easy”。其实难点下面，大家慢慢看下去。

1.3 String字符串操作

依旧看代码清单1.1，Java提供了一个特殊的连接操作符（concatenation operator）+ 用于直接来拼接字符串。其中操作常用的方法罗列如下：

方法                作用

s.length()                        返回s字符串长度

s.charAt(1)                       返回s字符串中下标为1的字符

s.substring(0, 2)                 返回s字符串中下标0到2的子字符串

s.indexOf("nsg")                  返回子字符串"nsg"的下标

s.startsWith(" ")                 判断s是否以空格开始

s.endsWith("end")                 判断s是否以"end"结束

跟着泥瓦匠运行下清单1.1，你可以看到打印出来：

abc

abccde

c

d

很简单的发现答案就是我们心目中想要的。这里我不打算很详细的解释api，这样会失去文章的趣味和读者的兴趣。我喜欢用例子来引导出，对于String在我项目和经验中的总结。
下面就以我们substring()方法来解释下源码，可以看到其中实现的细节：

逻辑大致归纳如下：
1. 首先判断传入值得可靠性，判断传入的开始和结束，还有子字符串的长度。这是在每个系统开发需要在细节中关心的。关心细节，才能干大事。
2. 然后判断是不是原String，是的话，直接返回this,如果不是就new一个子串。这个构造函数实现也不难，如果有兴趣可以看看，其实也就是实现char数组的拷贝。

就String基础部分泥瓦匠就介绍这里，在这里我们可以得出的结论是：设计源于生活，源于简单。像一个方法和一个类结构的设计，单一简单。所以我们学习以后设计方法要简单，耦合度不能太高。

到这里，读者可以先听首歌，比如什么的钢琴曲，什么月光曲。休息会继续讲。

1.3  == 与 equals 不是亲家

有人看到这个会大吃一惊，然后质问说“老师说，String 和 == 没关系，你是不是瞎扯淡”。哈哈，我只能说，只不过修行在实际。举个小栗子吧。
看下面清单1.2

static String b = "ab";

private static void test(){

String a = "a" + "b";

System.out.println(a == b);

}

看到这里，你是否觉得这么简单，心里想着肯定是“false，泥瓦匠真逗。”运行下，结果却是

true

结论： 关于 == ，我们要知道 == 用于匹配内存单元的内容。Java中对比的就是两个内存单元的内容（其实就是一串数字）。至于八个基本类型直接比较值。例如清单1.2，比较的是两个引用，两个引用对比的是引用的对象的逻辑值（也就是两个对象对应内存单元的内容）。

泥瓦匠的 记忆宫殿 ：就是相当于 泥瓦匠和我的亲姐姐比较我们两个的爸爸，毕竟的爸爸都是那一个，当然是true。

"a" + "b"的生命是怎么样的呢？网络牛人有些反编译会发现其实是类似下面的过程：

StringBuilder temp = new StringBuilder();

temp.append("a").append("b");

return temp.toString();

究竟JVM是怎么把"a" + "b"和"ab"知道他们是一样的呢。我们回顾下，因为String是不可变类，也就是静态Java语言的特点。这涉及到JVM的优化方案。但JVM很死板，它不会很人工智能的像人脑，它会的只是它能处理的，所以好好了解JVM有助于开发更好的额程序。比如定义一个ab字符串常量够了，它不会在再 子串 a b。这就是它的优化方案。
泥瓦匠的 记忆宫殿 ：这就是偷懒思想，今天我要见我爸爸，明天姐姐要见爸爸。合并下呗，后天一起去见爸爸。
就此我们可以得出 结论 ：编译器给我带来它对程序的优化，为了提升程序的效率和内存资源等，所以我们可以明白，如何掌握其特性写出更好的代码。

1.4 也不难 泥瓦匠再出奇招

补充个例子，看看你们真的掌握没？

private static String getA(){ return "a";}

private static void test2(){

String a = "a";

String b = a + "b";

String e = getA() + "b";

System.out.println(b == "ab");

System.out.println(e == "ab");

}

这涉及了JVM的优化，答案是：

false

false

如果猜到了，证明你真懂了。泥瓦匠还是耐心的讲解下：
第一个false：b是包括了一个常量和一个引用的值，所以。
第二个false: 你也可以猜到外部方法的常量在本方法只是一个引用。所以。
结论 如下：我们现在如果不知道JVM怎么在编译时期优化，我们就慢慢了解它们。

1.5 equals碰到n长字符串呢?

这个例子不好写，泥瓦匠就带你们看看源码等。equals并不陌生，相信大家的系统里面有很多设计到这个方法。

其实equals是实现了Object的equals方法，而在Object的equals：

它其实就是实现了 == 比较内存的内容。
Q ：泥瓦匠，为什么String要重写Object，这不导致意义不一致了吗？
A ：非也非也，String是String，String用来处理的事物逻辑和业务和Object完全不同。equals顾名思义等于，等于不表示完全相等。而是一样或者相似。正所谓业务看情况，比如泥瓦匠处理得金融数据一般小数点10几位，那请问你还会在乎小数点10位后的的值吗，当它们比较的时候，你不会在乎，所以这就是相似。

那么我们就看一下String实现的equals方法：

简单描述下，就是遍历两个数组最好的条件下，就是要么长度不同，要么前面几个不同。直接返回false。
Q ：如果碰到大字符串这就悲剧了。所以一些大字符串怎么处理呢。
A ：其实实际中，大字符串也难见。但说处理的话，大字符串匹配可以考虑分割匹配或是啥的这里就不展开了。

Q ：equals重写 和 hashCode 有关系吗？

A ：这里我们要先说明hashCode方法提供对象的hashCode值，返回与默认的System.identityHashCode()一致。其广泛用于集合框架。到后面我也会讲到。hashCode的源于计算机的比较源于数字，而不是对象。所以一个hashCode值标识一个对象，产生了对象相关的很多算法。但是默认的hashCode犯法会发起对本地的调用开销很大。

好累好累，泥瓦匠喝口水，讲完下面这个，我们String到此结束。

1.6 intern妙用

intern大家就有点陌生了。咱们首先得普及下常量池的概念，常量池(constant pool)指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。它包括了关于类、方法、接口等中的常量，也包括字符串常量。然后看看下面的例子：

private static void test5(){

    String a = "a";

    String b = a + "b";

    String c = "ab";

    String d = new String("ab");

    System.out.println(c == d.intern());

    System.out.println(b.intern() == d.intern());

}

当调用 intern()方法时，JVM 会在这个常量池中通过 equals()方法查找是否存在等值的 String，如果存在，则直接返回常量池中这个 String 对象的地址；没有找到，则会创建等值的字符串，返回其地址。
思考提升 ：这有什么用呢？
答曰： 可以用于一些常量的存储比较，枚举（枚举底层就是字符串，哈哈）。当想常量比常量，多数的情况下，考虑效率则选择 intern（）而不是equals。

总结

String是Java基础组件重要的一部分。我慢慢的总结的J2EE Java的组件体系，然后增加内容进去。还是那句话，泥瓦匠想说：

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