String的基本特性

String: 字符串，使用一对" "引起来表示。
String s1 = “java”; 字面量的定义方式.
String s2 = new String(“hello”);

String声明为final的，不可被继承
String实现了Serializable接口: 表示字符串是支持序列化的。
实现了Comparable接口: 表示String 可以比较大小.

String在jdk8 及以前内部定义了 final char[] value 用于存储字符串数据。
jdk9 时改为 final byte[] value. 基于String的 AbstractStringBuilder， StringBuilder，StringBuffer 也做出了一些修改。

String: 代表不可变的字符序列。简称: 不可变性。

当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。

通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。

StringPool

字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的，对于利用字面量形式声明的相同字符串，指向的是字符串常量池中的同一字符串对象

String 的 StringPool 是一个固定大小的Hashtable，不会自动扩容，默认值大小长度1009（jdk6中）。如果放进String Pool的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表会很长，而链表长了后直接会造成的影响就是当调用 String.intern 时性能会大幅下降。
使用-XX:StringTableSize可设置StringTable的长度
在jdk6中StringTable是固定的，就是1009的长度，所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。StringTableSize设置没有要求
在jdk7中，StringTable的长度默认值是60013，StringTableSize设置没有要求。
jdk8开始，StringTable的长度默认值是60013，在设置StringTable的长度时，1009是可设置的最小值。

String的内存分配

在Java语言中有8种基本数据类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存，都提供了一种常量池的概念。
常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种基本数据类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种。
1. 直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。
  比如: String info = “hello world” ;
2. 如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern()方法 (这个后面重点谈) 。
Java 6及以前，字符串常量池存放在永久代。
Java 7 中 Oracle 的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变，即将字符串常量池的位置调整到Java堆内。( 为什么要调整？① permSize默认比较小，而String用的多容易触发 Full GC ② 永久代垃圾回收频率低，这个会导致永久代的空间总是被过多废弃的String占用 )
所有的字符串都保存在堆（Heap）中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
字符串常量池概念原本使用得比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7 中使用 String.intern( )。
Java 8元空间，字符串常量在堆。

字符串的拼接操作

1.常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化

2.常量池中不会存在相同内容的常量。

3.只要拼接的双方其中有一个是变量 (常量不算，即final修饰的变量不算)，结果就在堆中。变量拼接的原理是 StringBuilder

4.如果拼接的结果调用 intern()方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回此对象地址。

 测试题 1   常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化public void test1(){String s1 = "a" + "b" + "c"; // 等同于 "abc"String s2 = "abc";  // "abc"存放在字符串常量池中，将此地址赋给s2/*最终.java编译成.class.class中的代码：String s1 = "abc";String s2 = "abc";*/System.out.println(s1 == s2); // trueSystem.out.println(s1.equals(s2)); // true}对应的部分字节码指令     会发现二者都是从常量池取出"abc” 所以地址一致0 ldc #5 <abc>  从字符串常量池中加载 abc2 astore_13 ldc #5 <abc>  从字符串常量池中加载 abc5 astore_26 getstatic #6 <java/lang/System.out>9 aload_110 aload_2

 测试题 2    只要其中有一个是变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是 StringBuilderpublic void test2(){String s1 = "java";String s2 = "hello";String s3 = "javahello";String s4 = "java" + "hello";如果拼接符前后出现变量，则相当于在堆空间中new String()，具体的内容为拼接的结果：javahelloString s5 = s1 + "hello";String s6 = "java" + s2;String s7 = s1 + s2;System.out.println(s3 == s4);   // true             System.out.println(s3 == s5);   // falseSystem.out.println(s3 == s6);   // falseSystem.out.println(s3 == s7);   // falseSystem.out.println(s5 == s6);   // falseSystem.out.println(s5 == s7);   // falseSystem.out.println(s6 == s7);   // falseintern()：判断字符串常量池中是否存在该字符串，如果存在则返回字符串常量池中的地址;如果字符串常量池中不存在该字符串，则在常量池中加载一份该字符串对象，并返回此对象的地址;String s8 = s6.intern();System.out.println(s3 == s8);   // true}public void test3(){String s1 = "a";String s2 = "b";String s3 = "ab";/*如下的s1 + s2的执行细节大概:StringBuilder s = new stringBuilder( );s.append("a")s.append("b")s.tostring() -->  类似于new String("ab")*/String s4 = s1 + s2;System.out.println(s3 == s4);// false}对应部分字节码指令0 ldc #17 <a>  从运行时常量池中推送字符串 "a"2 astore_1      将a存储到局部变量表3 ldc #18 <b>  从运行时常量池中推送字符串 "b"5 astore_26 ldc #19 <ab>    从运行时常量池中推送字符串 "ab"8 astore_39 new #12 <java/lang/StringBuilder> 开始创建StringBuilder对象12 dup13 invokespecial #13 <java/lang/StringBuilder.<init>> 实例化StringBuilder对象16 aload_1 加载局部变量表中的 a17 invokevirtual #14 <java/lang/StringBuilder.append> 利用append方法拼接 a20 aload_2     load b21 invokevirtual #14 <java/lang/StringBuilder.append> 利用append方法拼接 b24 invokevirtual #15 <java/lang/StringBuilder.toString> 最后调用append的toString27 astore 429 getstatic #6 <java/lang/System.out>

拼接效率的对比

执行效率: 通过StringBuilder的append()的方式添加字符串的效率要远高于使用String的字符串拼接方式!
① StringBuilder的append()的方式: 自始至终中只创建过一个StringBuilder的对象
使用String的字符串拼接方式:创建过多个StringBuilder和String的对象

② 使用String的字符串拼接方式:内存中由于创建了较多的StringBuilder和String的对象，内存占用更大如果进行GC 需要耗费额外的时间。

StringBuilder的改进的空间：在实际开发中，如果基本确定要添加的字符串长度不高于某个限定值highLevel的情况下，建议使用构造器 StringBuilder s = new StringBuilder(highLevel);// new char[highLevel]

intern()的理解

如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern方法：方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在就会将当前字符串放入常量池中，若存在则返回该串的引用地址。
比如: String myInfo = new String (“hello world”).intern() ;

也就是说，如果在任意字符串上调用String.intern方法，那么其返回结果所指向的那个类实例，必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此，下列表达式的值必定是true:
new String (“hello world”).intern() == “hello world”
通俗点讲，Interned String 就是确保字符串在内存里只有一份拷贝，这样可以节约内存空间，加快字符串操作任务的执行速度。注意，这个值会被存放在字符串内部池 (String Intern Pool) 。

new String("") 会创建几个对象？

题目：new String(“ab”) 会创建几个对象？两个，前提是字符串常量池中没有存在“ab"

 public void test5(){String s = new String("ab");}观察字节码文件，就会发现创建了两个对象一个对象是通过new关键字在堆空间中创建的另一个对象是字符串常量池中的对象。  字节码指令：ldc如果字符串常量池中之前已经存在"ab"，则只创建了一个对象 new 关键字创建的那个对应的字节码指令0 new #5 <java/lang/String> 第一个对象 new 出来的 "ab" 实例3 dup4 ldc #6 <ab>  第二个对象 常量池中的 "ab" 实例6 invokespecial #7 <java/lang/String.<init>>9 astore_110 return

扩展：new String(“a”) + new String(“b”) 呢？ 6个，前提也与上面一致

 public void test6(){String s3 = new String("a") + new String("b");}第一个对象，因为拼接字符串需要，new 关键字创建出来的StringBuilder 实例,new StringBuilder()第二个对象，new 关键字创建 "a" 的实例, new String()第三个对象，字符串常量池中的 "a" 的实例第四个对象，new 关键字创建 "b" 的实例, new String()第五个对象，字符串常量池中的 "b" 的实例对应字节码指令 0 new #5 <java/lang/StringBuilder>       第一个对象，new StringBuilder();3 dup4 invokespecial #6 <java/lang/StringBuilder.<init>>7 new #7 <java/lang/String>      第二个对象，new关键字 创建 "a" 的实例10 dup11 ldc #8 <a>       第三个对象，字符串常量池中的 "a" 的实例13 invokespecial #9 <java/lang/String.<init>>16 invokevirtual #10 <java/lang/StringBuilder.append>19 new #7 <java/lang/String>       第四个对象，new关键字 创建 "b" 的实例22 dup23 ldc #11 <b>      第五个对象，字符串常量池中的 "b" 的实例25 invokespecial #9 <java/lang/String.<init>>28 invokevirtual #10 <java/lang/StringBuilder.append>31 invokevirtual #12 <java/lang/StringBuilder.toString> 第六个对象，builder实例的toString();34 astore_135 return 最后发现StringBuilder的实例调用了toString()方法，那这个方法创建了几个对象呢？深入剖析：StringBuilder的toString()发现toString() 只通过new 关键字创建了一个对象 , 即new String("ab");并且并未出现ldc，所以在字符串常量池中没有生成"ab";所以最终创建了 六个 对象StringBuilder的toString()@Overridepublic String toString() {// Create a copy, don't share the arrayreturn new String(value, 0, count);}对应字节码文件0 new #80 <java/lang/String> 第一个对象，new 关键字创建的字符串实例3 dup4 aload_05 getfield #234 <java/lang/StringBuilder.value>8 iconst_09 aload_010 getfield #233 <java/lang/StringBuilder.count>13 invokespecial #291 <java/lang/String.<init>>16 areturn

关于 intern 的面试题

看这一题之前先要了解上面的 new String(“1”) + new String(“2”) 到底创建了几个对象；

 public void test4(){String s = new String("1"); 创建两个对象，一个在堆，一个在常量池s.intern();   调用此方法之前，常量池中已经存在 "1" 这个字符串了,所以此方法的调用无意义String s2 = "1";  s是堆中对象，s2是常量池中的对象，二者引用不相同,所以结果为fasleSystem.out.println(s == s2);  jdk6:false     jdk7/8:false}public void test7(){String s3 = new String("1") + new String("2");s3.intern();String s4 = "12";System.out.println(s3 == s4);   jdk6:false   jdk7/8:true}那么这一题，我们已知第一行代码创建了六个对象，并且常量池中没有它们拼接之后的"12"这个字符串此时的s3记录堆中的"12"字符串对象的地址再看第二行代码，intern方法会在常量池中生成"12"第三行代码中的s4所指向的"12"就是第二行代码在常量池中生成的"12" 按理说，一个指向堆，一个指向常量池，结果应该是false，那为什么在jdk6中答案是false，在jdk7/8中答案是true呢？答案：在jdk6中，确确实实是在常量池创建了一个新的对象"12",所以在jdk6中答案是false在jdk7/8中，字符串常量池已经被移动到了堆中，考虑到了空间节省的问题，此时调用intern方法并不会在字符串常量池里创建一个新的字符串对象"12"，而是在常量池中记录该字符串对象在堆空间中的地址，也  就是在常量池创建一个指向堆空间中"12"这个字符串对象的引用。那么此时常量池中的"12"实际上指向的是堆空间中的"12",所以当s4以常量的形式声明字符串时,s4记录了常量池中"12"的地址，但是常量池中的"12"实际上是引用的堆空间中的"12"，所以到头来s4还是指向了堆空间中的"12",这就是s3=s4的原因

扩展问题，大家可以结合上面的问题自己思考。

 将上方题目的中间两行代码做交换，那么此时，输出的答案是什么呢？public void test8(){String s3 = new String("1") + new String("2");String s4 = "12";s3.intern();System.out.println(s3 == s4); }最终答案是:falsepublic void test9(){String s = new String("a") + new String("b");String s2 = s.intern();System.out.println(s == "ab");    System.out.println(s2 == "ab");     }jdk6: false true jdk7/8: true truepublic void test10(){String s1 = new String("a") + new String("b");s1.intern();String s2 = "ab";System.out.println(s1 == s2); // jdk6:false  jdk7/8:true  }

总结intern()的使用

jdk1.6中，尝试将这个字符串对象放入串池。
如果串池中有，则并不会放入，返回已有的串池中的对象的地址。
如果没有，会把此对象复制一份，放入串池，并返回串池中的对象地址

jdk1.7起，尝试将这个字符串对象放入串池。
如果串池中有，则并不会放入，返回已有的串池中的对象的地址。
如果没有，则会把对象的引用地址复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址

当内存中需要存储大量的字符串时，如果字符串都调用intern()方法，就会明显降低内存占用的大小。

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