Java基础知识相关字符串String的详细内容总结

相信各位读者对于 Java 中的字符串类型 String 并不陌生，因为每次需要声明一个字符串变量，都需要用到 String 类型。但是对于 String 具体的、详细的内容知道不是很多，下面我将为大家详细地总结了关于 Java 中的字符串类型 String 的内容。

一、前言

字符串是多个字符连接起来组合成的字符序列。字符串分为可变的字符串和不可变的字符串两种。

（1）不可变的字符串：当字符串对象创建完毕之后，该对象的内容(上述的字符序列)是不能改变的，一旦内容改变就会创建一个新的字符串对象。Java中的String类的对象就是不可变的。

（2）可变的字符串：StringBuilder类和StringBuffer类的对象就是可变的；当对象创建完毕之后，该对象的内容发生改变时不会创建新的对象，也就是说对象的内容可以发生改变，当对象的内容发生改变时，对象保持不变，还是同一个。

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String、StringBuffer、StringBuilder 都实现了 CharSequence 接口，字符串在底层其实就是char[]，虽然它们都与字符串相关，但是其处理机制不同。

二、String 类（字符串常量）

String类表示不可变的字符串，当前String类对象创建完毕之后，该对象的内容(字符序列)是不变的，因为内容一旦改变就会创建一个一个新的对象。

String 类是final类，不可以继承。对String类型最好的重用方式是组合而不是继承。

2.1 String 类实例的创建

方式一：通过字面量赋值创建，需要注意这里是双引号：""，区别与字符char类型的单引号：''；

String s1 = "laofu";

方式二：通过构造器创建;

String s2 = new String(“laofu”);

两种方式的区别：

方式一：String s1 = “laofu”;

有可能只创建一个String对象，也有可能创建不创建String对象；如果在常量池中已经存在”laofu”，那么对象s1会直接引用，不会创建新的String对象；否则，会先在常量池先创建常量”laofu”的内存空间，然后再引用。

方式二：String s2 = new String(“laofu”);

最多会创建两个String对象，最少创建一个String对象。可使用new关键字创建对象是会在堆空间创建内存区域，这是第一个对象；然后对象中的字符串字面量可能会创建第二个对象，而第二个对象如方式一中所描述的那样，是有可能会不被创建的，所以至少创建一个String个对象。

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上图中的常量池：用于存储常量的地方内存区域，位于方法区中。常量池又分为编译常量池和运行常量池两种：

编译常量池：当把字节码加载进JVM的时候，其中存储的是字节码的相关信息（如：行号等）。

运行常量池：其中存储的是代码中的常量数据。

① 使用字符串字面量创建的字符串，也就是单独使用""引号创建的字符串都是直接量，在编译期就会将其存储到常量池中；

② 使用new String("")创建的对象会存储到堆内存中，在运行期才创建；

③ 使用只包含直接量的字符串连接符如"aa" + "bb"创建的也是直接量，这样的字符串在编译期就能确定，所以也会存储到常量池中；

④ 使用包含String直接量的字符串表达式(如"aa" + s1)创建的对象是运行期才创建的，对象存储在堆中，因为其底层是创新了StringBuilder对象来实现拼接的；

2.2 String 对象的比较

① 使用”==”号：用于比较对象引用的内存地址是否相同

② 使用equals方法：在Object类中和”==”号相同，但在自定义类中，建议覆盖equals方法去实现比较自己内容的细节；由于String类覆盖已经覆盖了equals方法，所以其比较的是字符串内容。

2.3 String对象的空值

① 对象引用为空，此时s1没有初始化，也在JVM中没有分配内存空间。

String s1 = null;

② 对象内容为空字符串，比如：此时对象s2已经初始化，值为“”，JVM已经为其分配内存空间。

String s2 = "";

2.4 字符串拼接

Java中的字符串可以通过是“+”实现拼接，那么代码中字符串拼接在JVM中又是如何处理的呢？我们通过一个例子说明：通过比较拼接字符串代码编译前后的代码来查看JVM对字符串拼接的处理。

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JVM会对字符串拼接做一些优化操作。

① 如果字符串字面量之间的拼接（如"aa" + “bb”），创建的也是直接量，这种情况在编译期就能确定，所以也会存储到常量池中；

② 如果是对象之间拼接，或者是对象和字面量之间的拼接，亦或是方法执行结果参与拼接，String内部会使用StringBuilder先来获取对象的值，然后使用append方法来执行拼接。这种情况只能在运行期才能确定变量的值和方法的返回值。

三、StringBuilder 与 StringBuffer（字符串变量）

StringBuffer 和 StringBuilder都表示可变的字符串，两种的功能方法都是相同的。但唯一的区别：

（1）StringBuffer：StringBuffer中的方法都使用了synchronized修饰符，表示同步操作，在多线程并发的时候可以保证线程安全，但在保证线程安全的时候，对其性能有一定影响，会降低其性能。

（2）StringBuilder：StringBuilder中的方法都没有使用了synchronized修饰符，线程不安全，正因为如此，其性能较高。

对并发安全没有很高要求的情况下，建议使用StringBuilder，因为其性能很高。

四、String、StringBuilder 与 StringBuffer

（1）由于 String 类的操作是产生新的 String 对象，而 StringBuilder 和 StringBuffer 只是一个字符数组的扩容而已，所以 String 类的操作要远慢于 StringBuffer 和 StringBuilder。

大部分情况下：StringBuilder > StringBuffer > String

String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象, 因此在每次对 String类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象。每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，那速度是一定会相当慢的。

而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了，每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，再改变对象引用。

（2）使用选择

使用 String 类的场景：在字符串不经常变化的场景中可以使用 String 类，例如常量的声明、少量的变量运算。

使用 StringBuffer 类的场景：在频繁进行字符串运算（如拼接、替换、删除等），并且运行在多线程环境中，则可以考虑使用 StringBuffer，例如 XML 解析、HTTP 参数解析和封装。

使用 StringBuilder 类的场景：在频繁进行字符串运算（如拼接、替换、和删除等），并且运行在单线程的环境中，则可以考虑使用 StringBuilder，如 SQL 语句的拼装、JSON 封装等。

本篇关于 Java 基础知识之字符串 String 的知识总结的全部内容到此就介绍完了，想要了解更多关于 Java 字符串的其他内容，请搜索W3Cschool相关技术文章，也希望大家可以多多关注和支持我们！