java面试 - 关于String

Posted 2020-11-21 刘大飞

 1 String的定义（Java8中）

// final的类，不能被继承
// 继承了序列化接口，comparable接口，
public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];    // char数组（双字节），存储String的内容。
                                   // char数组是final的，所以String不能改

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

     // JAVA序列化的机制是通过判断类的serialVersionUID来验证的版本一致的。在进行反序列化时，
     // JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID于本地相应实体类的serialVersionUID进行比较。
     // 如果相同说明是一致的，可以进行反序列化，否则会出现反序列化版本一致的异常，即是InvalidCastException。
    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

    // 计算hashcode的算法，可以用来做hashMAP的key, hahscode算法一定要快，如下的算法中乘以31，可以用位移实现，
    // 用位移实现的算法计算速度要比其他的快
     public int hashCode() {

       int h = hash;
       if (h == 0 && value.length > 0) {
           char val[] = value;

           for (int i = 0; i < value.length; i++) {
               h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
         }
       return h;
     }

 2 String 对象的创建方式

　　A、通过字符串常量的方式

            String str= "pingtouge"， JVM 会在字符串常量池中先检查是否存在该对象，如果存在，返回该对象的引用地址，如果不存在，则在字符串常量池中创建该字符串对象并且返回引用。使用这种方式创建的好处是：避免了相同值的字符串重复创建，节约了内存。

　　B、String()构造函数的方式：

             String str = new String("pingtouge")：使用这种方式创建字符串对象过程就比较复杂，分成两个阶段，首先在编译时，字符串pingtouge会被加入到常量结构中，类加载时候就会在常量池中创建该字符串。然后就是在调用new()时，JVM 将会调用String的构造函数，同时引用常量池中的pingtouge字符串，在堆内存中创建一个String对象并且返回堆中的引用地址。

3 String 对象的不可变性

        String类不能被继承。这是String不可变的第一点

       char value[]数组被private 和final修饰，这是String不可变的第二点

4 Java 公司为什么要将String设置成不可变的，主要从以下三方面考虑：

　　A、保证 String 对象的安全性。假设 String 对象是可变的，那么 String 对象将可能被恶意修改。

　　B、保证 hash 属性值不会频繁变更，确保了唯一性，使得类似 HashMap 容器才能实现相应的 key-value 缓存功能。

　　C、可以实现字符串常量池。

5 String 对象的优化

　　 不涉及多线程，用StringBuilder 进行拼接，提升系统性能；如果涉及到线程安全的话，我们使用 StringBuffer 来进行字符

6 巧妙的使用 intern() 方法

　　 intern 函数用来返回常量池中的某字符串，如果常量池中已经存在该字符串，则直接返回常量池中该对象的引用。否则，在常量池中加入该对象，然后 返回引用(也就是说使用intern() 的时候，并不是在堆上创建对象，而是直接使用常量池中的引用)

 　　注意： String.intern()方法虽然好，但是我们要结合场景使用，不能乱用，因为常量池的实现是类似于一个HashTable的实现方式，HashTable 存储的数据越大，遍历的时间复杂度就会增加。如果数据过大，会增加整个字符串常量池的负担。