String的不可变性

核心概念： Java 中的 String 对象是不可变的。这意味着一旦 String 对象被创建，它的值就无法再被修改。任何对 String 的修改操作，实际上都会创建一个新的 String 对象。

内部实现： Java String 的内部实现使用一个字符数组来存储字符序列。当修改 String 时，会创建一个新的字符数组，并将修改后的字符复制到新数组中，最后返回一个指向新数组的 String 对象。

优点：

安全性：不可变性可以保证多线程环境下 String 的安全使用，多个线程可以同时访问同一个 String 对象而不会出现数据不一致问题。
缓存：由于 String 是不可变的，JVM 可以对 String 对象进行缓存，提高效率。
哈希值：不可变性使得 String 可以作为 HashMap 的键，因为它的哈希值始终保持不变。

缺点：

性能：创建新的 String 对象会消耗内存和 CPU 资源。
内存占用：频繁创建新的 String 对象会导致内存占用过大。

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

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

    // ... 其他构造函数和方法 ...
}

从源码可以看出：

String 类是 final 的，不可被继承。
String 对象使用一个 final 的字符数组 value 来存储字符序列。
String 对象有一个 hash 字段用于缓存哈希值，提高查找效率。

String的常用操作

String 类提供了一系列方法来操作字符串，例如：

创建字符串：

new String("hello")：使用构造函数创建新的字符串对象。
"hello"：使用字面量创建字符串对象，并将其存储在 String 池中。

访问字符： charAt(index)
查找字符： indexOf(char)、lastIndexOf(char)
截取字符串： substring(beginIndex, endIndex)
比较字符串： equals(String)、equalsIgnoreCase(String)
转换大小写： toLowerCase()、toUpperCase()
替换字符串： replace(char oldChar, char newChar)
拆分字符串： split(String regex)
连接字符串： concat(String str)
格式化字符串： String.format(String format, Object... args)
其他： trim()、isEmpty()、length() 等等。

常量池

String 常量池是 JVM 中一个特殊的内存区域，用于存储 String 字面量。
当使用字面量创建 String 对象时，JVM 会先在常量池中查找是否存在相同的字符串对象。
如果存在，则直接返回该对象；如果不存在，则创建一个新的 String 对象并将其加入常量池。

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";

System.out.println(str1 == str2); // true

==上述代码中，str1 和 str2 引用的是同一个 String 对象，
因为它们都是通过字面量创建的，JVM 会将它们存储在常量池中

注意：

使用 new String("hello") 创建的字符串对象不会被加入常量池。
常量池中的对象是不可变的。

intern()方法

intern() 方法用于将 String 对象加入常量池。
如果常量池中已经存在相同的字符串对象，则返回该对象；否则，创建一个新的 String 对象并将其加入常量池，然后返回该对象。

String str1 = new String("hello");
String str2 = str1.intern();
String str3 = "hello";

System.out.println(str1 == str2); // false
System.out.println(str2 == str3); // true

上述代码中，str1 是通过构造函数创建的，所以不会被加入常量池。str2 使用 intern() 方法将 str1 加入常量池，并返回常量池中的对象。str3 是通过字面量创建的，所以直接从常量池中获取对象。最终，str2 和 str3 引用的是同一个 String 对象。

StringBuilder和StringBuffer

核心概念： StringBuilder 和 StringBuffer 是可变的字符串类。它们允许在不创建新对象的情况下修改字符串内容。

区别：

线程安全性： StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 不是线程安全的。
性能： StringBuilder 的性能比 StringBuffer 高，因为它没有进行线程同步。

使用场景：

需要频繁修改字符串时：使用 StringBuilder 或 StringBuffer 可以提高性能。
需要线程安全时：使用 StringBuffer。

StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
sb.append(" world");

System.out.println(sb.toString()); // hello world

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello ");
sb.append("World!");

System.out.println(sb.toString()); // 输出：Hello World!

字符串的性能优化

优化 String 性能的方法：

使用字面量：使用字面量创建字符串可以利用 String 池，提高效率。
避免重复创建字符串：在需要多次使用同一个字符串时，可以使用 String 变量或 StringBuilder/StringBuffer 来缓存字符串。
使用 intern() 方法：可以手动将 String 对象加入 String 池，以便重复使用。
使用 String.format() 方法： String.format() 方法比 + 操作符更有效率，特别是对于格式化操作。
使用 StringBuilder/StringBuffer：当需要频繁修改字符串时，使用 StringBuilder/StringBuffer 可以提高性能。

其他

String 比较：使用 equals() 方法比较字符串内容，而不要使用 == 操作符。
空字符串：空字符串是长度为 0 的字符串，可以使用 isEmpty() 方法判断字符串是否为空。
Unicode 字符串： Java 使用 Unicode 编码来表示字符串，支持多种语言的字符。

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java string 深入解析（java stringutils.isempty）

String的不可变性

String的常用操作

常量池

intern()方法

StringBuilder和StringBuffer

字符串的性能优化

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