【Java SE】 String、StringBuff和StringBuilder

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文章目录

1. 字符串不可变性
- 1.1 设计不可变
- 1.2 修改字符串创建新对象
- 1.3 为什么字符串不可变
- 1.4 String类设计不可变的好处
- 1.5 字符串的修改
2. 如何查看反编码？
3. StringBuff和StringBuilder
4. 常考面试题

1. 字符串不可变性

String是一种不可变对象，即字符串中的内容是不可改变，它们的内容被创建好后，就不能被修改了！
为什么呢~

1.1 设计不可变

String类在设计时是不可改变，String类实现描述中已说明，以下来自JDK1.8String类的部分实现，如下图：
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1）String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中
2）String类被ﬁnal修饰，表示String类不能被继承
3）value被ﬁnal修饰，表示value自身的值不能改变，即不能引用其它字符数组，但其引用空间中的内容可以修改

1.2 修改字符串创建新对象

所有涉及到可能修改字符串内容的操作都是创建一个新对象，改变的是新对象
字符串的不可变性，字符串中的内容是不可改变，如修改了则是创建了新对象，改变的是新对象

1.3 为什么字符串不可变

【误区】
认为字符串不可变是因为其内部保存字符的数组value被ﬁnal修饰了，因此不能改变
这种说法是错误的，不是因为String类自身被final修饰，也不是因为其内部value被ﬁnal修饰而不能被修改
【正解】
ﬁnal修饰类表明该类不想被继承，ﬁnal修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象，但其引用对象中的内容可以修改，“看起来String可变”，其实创建了新对象!!!

public class Test17 {public static void main(String[] args) {final int array[] = {1,2,3,4,5};array[0] = 100;System.out.println(Arrays.toString(array));array = new int[]{7,8,9};// 编译报错：Error:(15, 9) java: 无法为最终变量array分配值}
}

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由上述代码进一步理解：可以修改对象引用的内容，但是无法更改引用的指向!!!

1.4 String类设计不可变的好处

为什么String类要设计成不可变的呢~
原因有以下3点：

从字符串对象池来说，方便实现字符串对象池，如果 String 可变，对象池就需要考虑写时拷贝的问题，变得复杂
从线程安全角度来说，不可变对象是线程安全的
从缓存角度来说，不可变对象更方便缓存 hash code, 作为 key 时可以更高效的保存到 HashMap中

1.5 字符串的修改

以下这种方式不推荐使用!!!
【原因】效率极低，中间创建好多临时对象，空间的占用

public class Test {public static void main(String[] args) {String s = "hello ";s += "world!";System.out.println(s);}
}

打印结果如下：
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在上述代码过程中，查看反编码，具体过程分析如下图：

StringBuilder的构造方法如下：

可想而知，如果放在循环体中这样修改字符串，中间会创建好多临时变量
【注意】尽量避免直接对String类型对象进行修改，String类不能修改，所有的修改都会创建新对象，效率非常低
String类进行修改时，效率非常慢，所以需要尽量避免对String的直接使用修改，如果要修改建议尽量使用StringBuﬀer或者StringBuilder，接下来StringBuﬀer和StringBuilder闪亮登场！

2. 如何查看反编码？

上面的反编码是如何进行查看的呢？下面是保姆级教程!!!
【步骤】
1）首先运行该程序!!!
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2）找到文件所在位置

3）找到字节码文件
进入到这个界面，我们需要找到.class文件，即字节码文件

4 ）输入cmd

5）输入 javap -c Test15

【注意事项】javap -c Test15中Test15是该程序的类名，请输入你自己的类名哦~

3. StringBuff和StringBuilder

由于String的不可更改特性，为方便字符串的修改，Java中又提供StringBuilder和StringBuﬀer类这两大类，这两个类大部分功能是相同的
这里介绍 StringBuilder和StringBuff常用的一些方法：
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其它方法需要用到可参阅Java在线文档
以下为上述方法的具体使用，更深入了解其方法~

public class Test {public static void main(String[] args) {StringBuilder sb1 = new StringBuilder("hello");StringBuilder sb2 = sb1;//append追加即尾插(字符、字符串、整形数字)sb1.append(' ');                  //hellosb1.append("world");              //hello worldsb1.append(1);                    //hello world1System.out.println(sb1);          //hello world1System.out.println(sb1 == sb2);   //trueSystem.out.println(sb1.length());    //获取字符串的有效长度12System.out.println(sb1.capacity());  //获取底层数组的总大小sb1.setCharAt(0, 'H');     //设置任意位置的字符 Hello world1sb1.insert(0, "Hello world!!!");         //Hello world!!!Hello world1System.out.println(sb1);System.out.println(sb1.indexOf("Hello"));          //获取Hello第一次出现的位置System.out.println(sb1.lastIndexOf("hello"));  	   //获取hello最后一次出现的位置sb1.deleteCharAt(0);                               //删除首字符sb1.delete(0,5);                                   //删除[0, 5)范围内的字符String str = sb1.substring(0, 5);                  //截取[0, 5)区间中的字符以String的方式返回System.out.println(str);sb1.reverse();                      //字符串逆转str = sb1.toString();               //将StringBuﬀer以String的方式返回System.out.println(str);}
}

在很多题目中，StringBuilde.append()方法经常使用到，应用于那些经常要修改的字符串中，还是相当方便哒~
【注意事项】
String和StringBuilder类不能直接转换。如果想互相转换，采用如下原则:

String—>StringBuilder: 1）利用StringBuilder的构造方法 2） append()方法
StringBuilder—>String: 调用toString()方法

4. 常考面试题

String、StringBuﬀer、StringBuilder的区别

内容上，String的内容不可修改，StringBuﬀer与StringBuilder的内容可以修改
功能上，StringBuﬀer与StringBuilder大部分功能是相似的
线程安全上，StringBuﬀer采用同步处理，属于线程安全操作；而StringBuilder未采用同步处理，属于线程不安全操作

【解释说明】
对线程安全来说，StringBuﬀer线程安全，可以在多线程下使用，StringBuilder线程不安全在单线程下使用，那么都用StringBuﬀer不就好了嘛~不需要考虑线程安全问题了
不行！！！会浪费很多资源，加锁和释放锁都会浪费资源！
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✨✨✨本期内容到此结束啦~