1.String
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { //存储字符,final修饰 private final char value[]; //缓存hash code,默认0 private int hash; //序列号 private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L; //声明可序列化字段 private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields = new ObjectStreamField[0]; }
1.1 基本属性
- char value[],用来存储字符串对象的字符数组
- int hash,用来缓存字符串的hash code,默认值为0
- long serialVersionUID,用来序列化的序列版本号
- ObjectStreamField[],可序列化类的字段说明
1.2 常用构造器
public String() { this.value = "".value; }
初始化新创建的对象,表示空字符串""。请注意,此构造函数是不需要使用的，因为字符串是不可变的.
String str = new String(); 本质上是创建了一个空的字符数组,str的长度为0
public String(String original) { this.value = original.value; this.hash = original.hash; }
初始化新创建的对象,表示和参数一样的字符串,换句话说是创建了和参数一样的对象副本,除非需要显示的声明副本,否则该构造函数是不需要的,因为字符串是不可变的
public String(StringBuffer buffer) { synchronized(buffer) { this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length()); } }
把StringBuffer的内容复制到String对象中,随后修改StringBuffer对象的值,并不会影响String对象
public String(StringBuilder builder) { this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length()); }
把StringBuilder的内容复制到String对象中,随后修改StringBuilder的值,并不会影响String对象;
此构造函数是为了把StringBuilder转移到String对象,但是推荐使用StringBuilder的toString()方法,因为运行更快
1.3 常用方法
//返回字符串的长度 public int length() { return value.length; } //比较两个String值是否相等 public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) { return true; } if (anObject instanceof String) { 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; } //生成hash code 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; }
equals方法的判断流程:
- 首先判断两个对象是否相同,若相同返回true;若不同,下一步
- 判断参数是否为String对象,若不是,返回false;若是,下一步
- 判断两个String的长度是否相等,若不是,返回false;若是,下一步
- 按字符数组索引依次比较字符,如果有任一不相同,返回false,否则返回true
这里可以看到equals方法的实现也是调用了==来比较对象是否相同,因此在讨论equals和==区别的时候 要全面分析.
1.2 为什么说String是不可变对象?
存储字符的数组value[]是final修饰的,值不可更改.
2. AbstractStringBuilder
可变的字符序列,StringBuilder和StringBuffer都继承了该类,要了解StringBuilder和StringBuffer首先先了解AbstractStringBuilder.
2.1 基本属性
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence { /** * The value is used for character storage. */ char[] value; /** * The count is the number of characters used. */ int count; }
char[] value: 存储字符的数组
int count: 存储的字符的数量
2.2 构造器
/** * 无参构造器,用于子类序列化 */ AbstractStringBuilder() { } /** * 指定字符数组容量 */ AbstractStringBuilder(int capacity) { value = new char[capacity]; }
2.3 常用方法
/** * 返回字符的数量 */ @Override public int length() { return count; } /** * 返回当前可存储字符的最大数量,即容量 */ public int capacity() { return value.length; } /** * 保证当前容量大于等于指定的最小数量minimumCapacity,会调用扩容方法 */ public void ensureCapacity(int minimumCapacity) { if (minimumCapacity > 0) ensureCapacityInternal(minimumCapacity); } /** * 扩容,只有minimumCapacity大于当前容量,才会copy数组扩容 */ private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) { // overflow-conscious code if (minimumCapacity - value.length > 0) { value = Arrays.copyOf(value, newCapacity(minimumCapacity)); } } /** * 当前对象拼接字符串str * 如果参数为null,那么最终字符串为"null",如果参数类型为boolean,那么返回的是"true"或"false" * 例1: "abc".append(null) = "abcnull" * 例2: "abc".append(false) = "abcfalse" */ public AbstractStringBuilder append(String str) { if (str == null) return appendNull(); int len = str.length(); ensureCapacityInternal(count + len); str.getChars(0, len, value, count); count += len; return this; }
3. StringBuilder
可变的字符序列,非线程安全,StringBuilder和StringBuffer的实现方法很相似,区别在于是否线程安全,在单线程的情况下可使用StringBuilder,因为它比StringBuffer运行更快.StringBuilder继承了AbstractStringBuilder类.
3.1 基本属性
继承父类
3.2 构造器
/** * 默认容量16 */ public StringBuilder() { super(16); } /** * 指定初始容量 */ public StringBuilder(int capacity) { super(capacity); } /** * 把String字符串初始化到对象中,容量变为str的长度+16 */ public StringBuilder(String str) { super(str.length() + 16); append(str); } /** * 把字符初始化到对象中,容量变为字符的长度+16 */ public StringBuilder(CharSequence seq) { this(seq.length() + 16); append(seq); }
3.3 常用方法
同父类
4. StringBuffer
可变的字符序列,线程安全,StringBuffer继承了AbstractStringBuilder类.
4.1 基本属性
继承父类,同时还有属性toStringCache
这里涉及到一个关键字transient,其作用是让某些被修饰的成员属性变量不被序列化,为什么不需要序列化呢?主要是因为这个变量可能为null,也可能非空,不能准确的代表StringBuffer的属性.所以没有必要序列化,也节省了空间.
public final class StringBuffer extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence{ /** * 最后一次调用toString返回值的缓存 * 当StringBuffer被修改时该缓存被清除 */ private transient char[] toStringCache; /** 序列号 */ static final long serialVersionUID = 3388685877147921107L; }
4.2 构造器
同StringBuilder
4.3 常用方法
与StringBuilder方法基本相同,区别在于在StringBuilder的方法上加了synchronized锁. 不同的地方还包括每个修改对象的方法,比如append方法都会清除toStringCache缓存.
@Override public synchronized StringBuffer append(String str) { toStringCache = null; super.append(str); return this; } @Override public synchronized String toString() { if (toStringCache == null) { toStringCache = Arrays.copyOfRange(value, 0, count); } return new String(toStringCache, true); }
- 在调用toString方法的时候,会先判断缓存toStringCache是否存在,如果不存在,那么把当前对象赋值给toStringCache,然后得到toStringCache的字符串;如果toStringCache已经存在,那么直接读取缓存的字符串.
- toStringCache是否存在依赖于StringBuffer对象是否被修改,如果被修改了,那么缓存被清空.
5.总结
- String,StringBuilder,StringBuffer这三个类都可以创建和操作字符串;
- 不同点在于String是不可变的,不存在线程安全问题;StringBuilder和StringBuffer字符串是可变的,StringBuilder线程不安全,StringBuffer线程安全;
- 对于简单的字符串赋值和拼接操作,可使用String
- 对于字符串频繁修改和拼接操作,不建议使用String,因为每次操作都需要创建一个String对象,单线程推荐使用StringBuilder,多线程推荐使用StringBuffer.
