Java 基础篇--字符串

在之前的文章中，已经发布了常见的面试题，这里我了点时间整理了一下对应的解答，由于个人能力有限，不一定完全到位，如果有解答的不合理的地方还请指点，在此谢过。

本文主要描述字符串的知识点，下面先看下面一段代码：

public static void main(String[] args)  {  String s1 = new String("abc");  String s2 = "abc";  String s3 = new String("abc");  String s4 = "abc";  String s5 = "a"+"bc";  String s6 = new String("a")+"bc";  System.out.println(s1 == s2);//false  System.out.println(s1.equals(s2));//true  System.out.println(s1 == s3);//false  System.out.println(s2 == s3);//false  System.out.println(s2 == s4);//true  System.out.println(s2 == s5);//true  System.out.println(s2 == s6);//false  System.out.println(s1 == s1.intern());//false  System.out.println(s2 == s1.intern());//true  System.out.println(s2 == s2.intern());//true  System.out.println(s1.intern() == s3.intern());//true  }

上面的题目涉及到的知识点有equals和 == 的区别，jvm的内存模型，intern方法的使用，字符串String常量类。那我们就先把以上涉及的知识点描述一遍之后再来分析答案。

Java中== 和equals的区别是什么？

在实际项目中，我们常常会碰到判断两个相等的情况。在java语言中，== 和equals 都是有判断两者相等的意思，不过，使用场景上有些不同。其主要区别如下：

== 是运算符，equals是Object的基本方法，也就是说每个java类都有这个方法。在java语言中，运算符是不允许重载的，而方法是可以重写的，所以我们可以定义自己的equals的方法，这就意味着equals方法在每个类中有可能判断相等的方式不一样。

== 运算符判断相等的方法是：如果是基本类型的话，则判断的是基本类型的值是否相等；如果是引用类型的话，则判断引用的地址是否相等。而equals方法，我们知道如果不重写的话，那么其底层的实现其实就是 == （参考object的）。

//object 类
public boolean equals(Object obj) {  return (this == obj);  }

但是如果重写之后的话，我们就要根据类的重写去看下具体的实现了，在这里，我们看下Integer和String的判断思路。

//stringpublic boolean equals(Object anObject) {if (this == anObject) {//先判断是否相等return true;}if (anObject instanceof String) {//依次对比每个字符String anotherString = (String)anObject;int n = value.length;if (n == anotherString.value.length) {char v1[] = value;char v2[] = anotherString.value;int i = 0;while (n-- != 0) {if (v1[i] != v2[i])return false;i++;}return true;}}return false;}//Integerpublic boolean equals(Object obj) {//判断是否是整型if (obj instanceof Integer) {return value == ((Integer)obj).intValue();//使用==判断}return false;}

从上面的源码中可以看到，实际上java需要在object中添加equals方法，主要是因为==这个无法重写，那如果我们想要判断是否相等的话，可能就么办法了，所以java干脆写个方法，方便大家自己实现。

jvm的内存模型

Jvm的内存模型是后续jvm中的重点内容，由于刚刚的题目涉及到这块的知识，在这里，先简单介绍下jvm （1.7版本）分为：方法区、堆、栈、本地方法栈、程序计数器。而到了1.8版本，稍微做了些调整，使用了元数据区替换了方法区，并且元数据区并不在jvm的控制范围内，其使用的是本地内存，那么jvm中就只有堆、栈、本地方法栈、程序计数器。在java中，为了避免字符串常量分配的性能消耗，java在初始化字符串的时候，会为字符串放置到字符串常量池中。而字符串常量池在不同的版本实际上存放的位置也是不同的，在1.6版本时放在方法区，在1.7版本又移到了堆中，而到了1.8版本被移动到元空间。Jvm的知识后续还会重点介绍，在这里，主要是说明字符串在jvm中存储位置，方便理解上面的题目。

字符串的intern方法

该方法的作用是:如果某个字符串没有存入常量池，那现在常量池中创建，然后将常量池中的字符串返回。如果已经存在，那就直接将该字符串返回。

该方法的作用主要在于：1）节省内存，如果常量中存在的话，那就只有一个对象了。 2）如果大家都用intern的话，可以直接使用==来进行判断是否相同，而不需要使用equals，因为equals的效率是低下的。

字符串是一定不能修改的么？

对于这个问题，我们知道String这个类使用的是final char数组保存数据，如下：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {/** The value is used for character storage. */private final char value[];//指向的地址不能改变}

该数组的地址使用final修饰，那么意味着地址实际上是不能修改的，但是并不意味着里面的值是不能修改的，所以，如果我们能够获取到value的值，是能够将其修改的。但是现在value是private修饰的，并且没有提供获取value的方法，再者String是一个final类，也无法继承。那是不是就无法获取到真正的值了。显然不是的，如果我们使用反射的话，是可以无视private属性的，并且获取到value的值，如果我们将获取到的value的值进行修改，那也就意味着我们能够修改相应的值。

Ok，有了这些基本的知识之后，我们可以对上面的代码进行解答了。回到代码本身，我们依次画出每个存入的位置，知道位置之后，就知道==是否相等了。

上面是画出的每个对象指向的地址，这里常量池不指定是在哪，因为上面介绍了不同版本存入的位置也不相同。在这里有几个需要说明的是：

使用intern返回一定是字符串常量池的位置
使用new出来的字符串，一定会在堆中存在字符串，并且指向的是堆中的位置
+运算符对于字符串来说，需要注意的是，在初始化赋值的时候，如果常量字符串+常量字符串（s5 = “a”+”bc”）,那么返回的是存入常量池中计算结果（“abc”）。如果是存在其他的需要找地址计算值的话（s6 = new String(“a”) +”bc”），那么只会返回存在堆的计算结果，并不会将结果存入到常量池中。

知道上面的知识点之后，对解决上面的题目应该是ok的。

字符串除了上面的知识点之外，我们还有几个相关的知识点也在本文中说明。

说明一下StringBuilder、StringBuffer和String的区别？

这个是面试可能会出现的问题，虽然现在已经比较少使用StringBuilder或者StringBuffer了，但是我们还是应该要知道一下这两个类出现的作用是什么?

其实核心的问题在于String是不可变，那字符串的拼接就变得不是那么友好，String在做字符串拼接的时候，需要重新申请内存存入新的字符串。基于这样的一个因素，StringBuilder和StringBuffer出现了，其主要的作用是在字符串拼接的效率上。一般来说字符串的拼接速度是StringBuilder>StringBuffer>String。而StringBuilder和StingBuffer的区别在于StringBuilder是线程不安全的，StringBuffer是线程安全的。下面我们看下其append方法，底层都是基于父类实现的：

public AbstractStringBuilder append(String str) {//都是基于父类实现的if (str == null)return appendNull();int len = str.length();ensureCapacityInternal(count + len);str.getChars(0, len, value, count);count += len;return this;}

而StringBuilder和StringBuffer的区别在于：方法上是否加锁

//StringBuilderpublic StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;}//StringBufferpublic synchronized StringBuffer append(String str) {toStringCache = null;super.append(str);return this;}

Java中hashCode 和equals方法的区别？

我们知道hashCode 和equals方法都是父类Object中的基本方法。HashCode 方法定义的初衷是为了求解一个类的hashCode值，而equals方法的定义初衷是为了判断两个对象是否内容一致。一般情况下，我们会认为equals相等的两个对象，其hashcode值也相等。而hashcode相等的两个对象，equals不一定相等。在《effect java》中有一条重要的规则是：如果重写了equals方法，就一定要重写hashcode方法。规则很简单，原因在于如果我们只重写了其中的一个，可能会导致在某些java的基本类中判断两个对象是否相等的时候出错，尤其是在hashMap中存入的对象作为key的时候，该对象一定要重写两个方法。因为hashMap在判断key是否相同的时候，是先判断hashcode后再判断equals的。

本文的内容就这么多，如果你觉得对你的学习和面试有些帮助，帮忙点个赞。谢谢。

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