Java String + 拼接字符串原理

首先来一道思考题：

String str1 = "111111";

String str2 = "222222";

String str = str1 + str2;

System.out.println(str);

很明确，上述代码输出的结果是："111111222222"，但是它工作原理是怎样的呢？

由于字符串拼接太常用了，java支持可以直接用+号对两个字符串进行拼接。其真正实现的原理是中间通过建立临时的StringBuilder对象，然后调用append方法实现。如何验证呢？

上述代码文件写在Test.java main方法中，使用 javac Test.java 编译，在执行 javap -verbose Test ，可以看到如下信息：

0: ldc           #2                  // String 111111

2: astore_1

3: ldc           #3                  // String 222222

5: astore_2

6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder

9: dup

10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."":()V

13: aload_1

14: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

17: aload_2

18: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

21: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;

24: astore_3

25: getstatic     #8                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

28: aload_3

29: invokevirtual #9                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

32: return

对于java来说，这段代码原理上应该是：

String str1 = "111111";

String str2 = "222222";

StringBuilder sb = new StringBuilder();

sb.append(str1);

sb.append(str2);

String str = sb.toString();

System.out.println(str);

再来看一下 StringBuilder 的 toString 方法

public String toString() {
        // Create a copy, don't share the array
        return new String(value, 0, count);
}

由此也可以得到常见的面试题中为什么字符串对象相加后与直接组合（equal为true）使用 == 比较时为 false

再来一道思考题，如下代码的执行结果是什么？是报错，还是"null222222"：

String str1 = null;

String str2 = "222222";

String str = str1 + str2;

System.out.println(str);

正确答案是："null222222"。

原理：

String str1 = null;

StringBuilder sb = new StringBuilder();

sb.append(str1 );

这段代码，StringBuilder对象append一个null字符串会怎么处理呢，这就要去查看源码了。

源码中我们可以看到以下这段代码：

public StringBuilder append(StringBuffer sb) {

    super.append(sb);

    return this;

}

该方法继承了父类的方法，父类为AbstractStringBuilder，再去父类中查看：

private StringBuilder append(StringBuilder sb) {

    if (sb == null)

        return append("null");

    int len = sb.length();

    int newcount = count + len;

    if (newcount > value.length)

        expandCapacity(newcount);

    sb.getChars(0, len, value, count);

    count = newcount;

    return this;

}