1. string 介紹，常用方法源碼分析
2. string 常量池分析
常用方法
equals
trim
replace
concat
split
startswith 和 endswith
substring
touppercase() 和 tolowercase()
compareto
string 介紹
string類被final所修飾，也就是說string對象是不可變量，并發(fā)程序最喜歡不可變量了。string類實(shí)現(xiàn)了serializable, comparable, charsequence接口。
從一段代碼說起：
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public void stringtest(){ string a = "a"+"b"+1; string b = "ab1"; system.out.println(a == b);} |
大家猜一猜結(jié)果如何？如果你的結(jié)論是true。好吧，再來一段代碼：
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public void stringtest(){ string a = new string("ab1"); string b = "ab1"; system.out.println(a == b);} |
結(jié)果如何呢？正確答案是false。
讓我們看看經(jīng)過編譯器編譯后的代碼如何
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//第一段代碼public void stringtest() { string a = "ab1"; string b = "ab1"; system.out.println(a == b);} |
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//第二段代碼public void stringtest() { string a1 = new string("ab1"); string b = "ab1"; system.out.println(a1 == b);} |
也就是說第一段代碼經(jīng)過了編譯期優(yōu)化，原因是編譯器發(fā)現(xiàn)"a"+"b"+1和"ab1"的效果是一樣的，都是不可變量組成。但是為什么他們的內(nèi)存地址會相同呢？如果你對此還有興趣，那就一起看看string類的一些重要源碼吧。
源碼
一、 string屬性
string類中包含一個(gè)不可變的char數(shù)組用來存放字符串，一個(gè)int型的變量hash用來存放計(jì)算后的哈希值。
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/** the value is used for character storage. */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; |
二、 string構(gòu)造函數(shù)
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//不含參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，一般沒什么用，因?yàn)関alue是不可變量public string() { this.value = new char[0];}//參數(shù)為string類型public string(string original) { this.value = original.value; this.hash = original.hash;}//參數(shù)為char數(shù)組，使用java.utils包中的arrays類復(fù)制public string(char value[]) { this.value = arrays.copyof(value, value.length);}//從bytes數(shù)組中的offset位置開始，將長度為length的字節(jié)，以charsetname格式編碼，拷貝到valuepublic string(byte bytes[], int offset, int length, string charsetname) throws unsupportedencodingexception { if (charsetname == null) throw new nullpointerexception("charsetname"); checkbounds(bytes, offset, length); this.value = stringcoding.decode(charsetname, bytes, offset, length);}//調(diào)用public string(byte bytes[], int offset, int length, string charsetname)構(gòu)造函數(shù)public string(byte bytes[], string charsetname) throws unsupportedencodingexception { this(bytes, 0, bytes.length, charsetname);} |
三、 string常用方法
1. equals
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boolean equals(object anobject)public boolean equals(object anobject) { //如果引用的是同一個(gè)對象，返回真 if (this == anobject) { return true; } //如果不是string類型的數(shù)據(jù)，返回假 if (anobject instanceof string) { string anotherstring = (string) anobject; int n = value.length; //如果char數(shù)組長度不相等，返回假 if (n == anotherstring.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherstring.value; int i = 0; //從后往前單個(gè)字符判斷，如果有不相等，返回假 while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } //每個(gè)字符都相等，返回真 return true; } } return false;} |
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string e1 = "good";string e2 = "good everyday";e1.equals(e2); // 返回 false |
1 首先判斷是否 引用同一個(gè)對象 == 也就是判斷 這兩個(gè)引用的 內(nèi)存地址是否相同，如果相同 直接返回 true
2 會判斷是否類型 相同，是否是同一種數(shù)據(jù)類型
3 類型 相同 就會比較 轉(zhuǎn)換成的 字符 數(shù)組的長度 是否相同
4 從后往前 比較 每一個(gè)字符 是否 相同
判斷順序 =》 1.內(nèi)存地址 2.數(shù)據(jù)類型 3.字符數(shù)組長度 4.單個(gè)字符比較
2. compareto
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int compareto(string anotherstring)public int compareto(string anotherstring) { //自身對象字符串長度len1 int len1 = value.length; //被比較對象字符串長度len2 int len2 = anotherstring.value.length; //取兩個(gè)字符串長度的最小值lim int lim = math.min(len1, len2); char v1[] = value; char v2[] = anotherstring.value; int k = 0; //從value的第一個(gè)字符開始到最小長度lim處為止，如果字符不相等，返回自身（對象不相等處字符-被比較對象不相等字符） while (k < lim) { char c1 = v1[k]; char c2 = v2[k]; if (c1 != c2) { return c1 - c2; } k++; } //如果前面都相等，則返回（自身長度-被比較對象長度） return len1 - len2;} |
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string co1 = "hello" ;string co2 = "hello";string co3 = "hello you"; system.out.println(co1.compareto(co2)); // 0system.out.println(co1.compareto(co3)); // -4 |
這個(gè)方法寫的很巧妙，先從0開始判斷字符大小。
如果兩個(gè)對象能比較字符的地方比較完了還相等，就直接返回自身長度減被比較對象長度，如果兩個(gè)字符串長度相等，則返回的是0，巧妙地判斷了三種情況。
3.hashcode
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int hashcode()public int hashcode() { int h = hash; //如果hash沒有被計(jì)算過，并且字符串不為空，則進(jìn)行hashcode計(jì)算 if (h == 0 && value.length > 0) { char val[] = value; //計(jì)算過程 //s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1] for (int i = 0; i < value.length; i++) { h = 31 * h + val[i]; } //hash賦值 hash = h; } return h;} |
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string a = "toyou";char val[] = a.tochararray();char c1 = 't';char c2 = 'a';int f = c1; int e = c2; system.out.println(e); // 97 asystem.out.println(f); // 116 tsystem.out.println(31*val[0]); // 3596system.out.println(31*c1); // 3596// hashcode 計(jì)算中 因?yàn)閏har 字符可以自動轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的 int 整形 |
string類重寫了hashcode方法，object中的hashcode方法是一個(gè)native調(diào)用。
string類的hash采用多項(xiàng)式計(jì)算得來，我們完全可以通過不相同的字符串得出同樣的hash，所以兩個(gè)string對象的hashcode相同，并不代表兩個(gè)string是一樣的。
同一個(gè)string 對象 hashcode 一定相同， 但是 hashcode相同 ，不一定是同一個(gè)對象
4.startswith
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boolean startswith(string prefix,int toffset)public boolean startswith(string prefix, int toffset) { char ta[] = value; int to = toffset; char pa[] = prefix.value; int po = 0; int pc = prefix.value.length; // note: toffset might be near -1>>>1. //如果起始地址小于0或者（起始地址+所比較對象長度）大于自身對象長度，返回假 if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) { return false; } //從所比較對象的末尾開始比較 while (--pc >= 0) { if (ta[to++] != pa[po++]) { return false; } } return true;}public boolean startswith(string prefix) { return startswith(prefix, 0);}public boolean endswith(string suffix) { return startswith(suffix, value.length - suffix.value.length);} |
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string d = "www.58fxp.com"; system.out.println(d.startswith("www")); // true system.out.println(d.endswith("com")); // true |
起始比較和末尾比較都是比較經(jīng)常用得到的方法，例如在判斷一個(gè)字符串是不是http協(xié)議的，或者初步判斷一個(gè)文件是不是mp3文件，都可以采用這個(gè)方法進(jìn)行比較。
5.concat
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string concat(string str)public string concat(string str) { int otherlen = str.length(); //如果被添加的字符串為空，返回對象本身 if (otherlen == 0) { return this; } int len = value.length; char buf[] = arrays.copyof(value, len + otherlen); str.getchars(buf, len); return new string(buf, true);} |
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string cat = "much"; string newcat = cat.concat(" yes"); // much yes |
concat方法也是經(jīng)常用的方法之一，它先判斷被添加字符串是否為空來決定要不要創(chuàng)建新的對象。
1 如果 拼接的字符 長度為0 直接返回 原字符對象
2 拼接的字符 不為空 返回 新的 字符對象
判斷字符長度 生成新對象
6.replace
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string replace(char oldchar,char newchar)public string replace(char oldchar, char newchar) { //新舊值先對比 if (oldchar != newchar) { int len = value.length; int i = -1; char[] val = value; /* avoid getfield opcode */ //找到舊值最開始出現(xiàn)的位置 while (++i < len) { if (val[i] == oldchar) { break; } } //從那個(gè)位置開始，直到末尾，用新值代替出現(xiàn)的舊值 if (i < len) { char buf[] = new char[len]; for (int j = 0; j < i; j++) { buf[j] = val[j]; } while (i < len) { char c = val[i]; buf[i] = (c == oldchar) ? newchar : c; i++; } return new string(buf, true); } } return this;} |
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string r1 = "how do you do"; string r2 = r1.replace("do","is");system.out.println(r2); // how is you is |
這個(gè)方法也有討巧的地方，例如最開始先找出舊值出現(xiàn)的位置，這樣節(jié)省了一部分對比的時(shí)間。
replace(string oldstr,string newstr)方法通過正則表達(dá)式來判斷。
7.trim
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string trim()public string trim() { int len = value.length; int st = 0; char[] val = value; /* avoid getfield opcode */ //找到字符串前段沒有空格的位置 while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) { st++; } //找到字符串末尾沒有空格的位置 while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) { len--; } //如果前后都沒有出現(xiàn)空格，返回字符串本身 return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;} |
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string t1 = " public void "; // 前后各一個(gè)空格 system.out.println("t1:"+t1.length()); // 13 帶空格長度 string t2 = t1.trim(); system.out.println("t2:"+t2.length()); // 11 去掉空格 system.out.println(t2); |
8.intern
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string intern()public native string intern(); |
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string dd = new string("bb").intern(); |
ntern方法是native調(diào)用，它的作用是在方法區(qū)中的常量池里通過equals方法尋找等值的對象，
如果沒有找到則在常量池中開辟一片空間存放字符串并返回該對應(yīng)string的引用，否則直接返回常量池中已存在string對象的引用。
可以為new方法創(chuàng)建的 字符對象 也去強(qiáng)制查看常量池 是否已存在
將引言中第二段代碼
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//string a = new string("ab1");//改為string a = new string("ab1").intern(); |
則結(jié)果為為真，原因在于a所指向的地址來自于常量池，而b所指向的字符串常量默認(rèn)會調(diào)用這個(gè)方法，所以a和b都指向了同一個(gè)地址空間。
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int hash32()private transient int hash32 = 0;int hash32() { int h = hash32; if (0 == h) { // harmless data race on hash32 here. h = sun.misc.hashing.murmur3_32(hashing_seed, value, 0, value.length); // ensure result is not zero to avoid recalcing h = (0 != h) ? h : 1; hash32 = h; } return h;} |
在jdk1.7中，hash相關(guān)集合類在string類作key的情況下，不再使用hashcode方式離散數(shù)據(jù)，而是采用hash32方法。
這個(gè)方法默認(rèn)使用系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間，string類地址，system類地址等作為因子計(jì)算得到hash種子，通過hash種子在經(jīng)過hash得到32位的int型數(shù)值。
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public int length() { return value.length;}public string tostring() { return this;}public boolean isempty() { return value.length == 0;}public char charat(int index) { if ((index < 0) || (index >= value.length)) { throw new stringindexoutofboundsexception(index); } return value[index];} |
以上是一些簡單的常用方法。
總結(jié)
string對象是不可變類型，返回類型為string的string方法每次返回的都是新的string對象，除了某些方法的某些特定條件返回自身。
string對象的三種比較方式：
==內(nèi)存比較：直接對比兩個(gè)引用所指向的內(nèi)存值，精確簡潔直接明了。
equals字符串值比較：比較兩個(gè)引用所指對象字面值是否相等。
hashcode字符串?dāng)?shù)值化比較：將字符串?dāng)?shù)值化。兩個(gè)引用的hashcode相同，不保證內(nèi)存一定相同，不保證字面值一定相同。
字符串常量池的設(shè)計(jì)思想
一.字符串常量池設(shè)計(jì)初衷
每個(gè)字符串都是一個(gè)string對象，系統(tǒng)開發(fā)中將會頻繁使用字符串，如果像其他對像那樣創(chuàng)建銷毀將極大影響程序的性能。
jvm為了提高性能和減少內(nèi)存開銷，在實(shí)例化字符串的時(shí)候進(jìn)行了優(yōu)化
為字符串開辟了一個(gè)字符串常量池，類似于緩存區(qū)
創(chuàng)建字符串常量時(shí)，首先判斷字符串常量池是否存在該字符串
存在該字符串返回引用實(shí)例，不存在，實(shí)例化字符串，放入池中
實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)
實(shí)現(xiàn)該優(yōu)化的基礎(chǔ)是每個(gè)字符串常量都是final修飾的常量，不用擔(dān)心常量池存在數(shù)據(jù)沖突
運(yùn)行時(shí)實(shí)例創(chuàng)建的全局字符串常量池中有一個(gè)表，總是為池中每個(gè)唯一的字符串對象維護(hù)一個(gè)引用,這就意味著它們一直引用著字符串常量池中的對象，所以，在常量池中的這些字符串不會被垃圾收集器回收
堆、棧、方法區(qū)
了解字符串常量池，首先看一下 堆棧方法區(qū)
堆
存儲的是對象，每個(gè)對象都包含一個(gè)與之對應(yīng)的class
jvm只存在一個(gè)堆區(qū)，被所有線程共享，堆中不存在基本類型和對象引用，只存在對象本身
對象由垃圾回收器負(fù)責(zé)回收，因此大小和生命周期不需要確定
棧
每個(gè)線程都包含一個(gè)棧區(qū)，棧區(qū)只存放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型對象和自定義對象引用
每個(gè)棧中的數(shù)據(jù)(原始類型和對象引用)都是私有的
棧分為三個(gè)部分，基本類型變量區(qū)、執(zhí)行環(huán)境上下文、操作指令區(qū)（存放操作指令）
數(shù)據(jù)大小和生命周期是可以確定的，當(dāng)沒有引用指向這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)就會消失
方法區(qū)
靜態(tài)區(qū)，跟堆一樣，被所有的線程共享
方法區(qū)包含的都是在整個(gè)程序中永遠(yuǎn)唯一的元素，如class、static變量；
字符串常量池
字符串常量池存在于方法區(qū)
代碼：堆棧方法區(qū)存儲字符串
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string str1 = “abc”;string str2 = “abc”;string str3 = “abc”;string str4 = new string(“abc”);string str5 = new string(“abc”); |
面試題
string str4 = new string(“abc”) 創(chuàng)建多少個(gè)對象？
拆分： str4 = 、 new string（）、"abc"
通過new 可以創(chuàng)建一個(gè)新的對象，new 方法創(chuàng)建實(shí)例化對象不會去常量池尋找是否已存在，只要new 都會實(shí)例化一個(gè)新的對象出來
"abc"每個(gè)字符串 都是一個(gè)string 對象，如果常量池中沒有則會創(chuàng)建一個(gè)新對象放入常量池，否則返回對象引用
將對象地址賦值給str4,創(chuàng)建一個(gè)引用
所以，常量池中沒有“abc”字面量則創(chuàng)建兩個(gè)對象，否則創(chuàng)建一個(gè)對象，以及創(chuàng)建一個(gè)引用
string str1 = new string("a"+"b") ; 會創(chuàng)建多少個(gè)對象? string str2 = new string("abc") + "abc" ; 會創(chuàng)建多少個(gè)對象?
以上這篇java string源碼和string常量池的全面解析就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。
原文鏈接：http://www.cnblogs.com/NiceCui/p/8046564.html
