String、StringBuffer与StringBuilder类详解

一、String简介：

String:字符串，使用一对“”引起来表示。

1.String 声明为final的，不可被继承。
2.Stirng 实现了了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。实现了Comparable接口：b表示String可以比较大小。
3.String内部定义了final char[] value 用于存储字符串数据。
4.String:代表不可以变的字符序列。
5.通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
6.字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串。

注意：不可变性主要体现三点：
1.对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
2.当对现有的字符串赋值时，有需要重新指定内存区域赋值，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
3.当调用String的replace（）方法修改指定字符或者字符串时，也需要重新指定内存区域重新赋值。

代码演示：

package com.fan.domain;

import org.junit.Test;

public class StringTest {
    @Test
    public void test1(){
        String s1 = "abc";
        String s2 = "abc";
        //1.对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
        s1 = "hello";
        System.out.println(s1 == s2);//比较的是地址
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);
        System.out.println("***************");
        //2.当对现有的字符串赋值时，有需要重新指定内存区域赋值，
        // 也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
        String s3 ="abc";
        s3 += "def";
        System.out.println(s3);//abcdef
        System.out.println(s2);
        System.out.println("***************");
        //3.当调用String的replace（）方法修改指定字符或者字符串时
        // ，也需要重新指定内存区域重新赋值。
        String s4 = "abc";
        String s5 = s4.replace('a','m');
        System.out.println(s4);//abc
        System.out.println(s5);//mbc
    }
}

二、String的创建方式：

常见的两种方式：
方式一：通过字面量的方式定义。
方式二：通过new + 构造器 的方式。

面试题一：String s = new String(“abc”);方式创建对象，在内存中创建了几个对象？

回答：两个。前提是常量池中没有字符串常量“abc”;其中一个是堆空间中new结构，另一个是char[]对应的常量池中的数据：“abc”;

三、String内存结构：

字符串拼接：
结论：

1.常量与常量的拼接结果在常量池。且常量池中不会存在相同的常量。
2.只要其中有一个是变量，结果就在堆中。
3.如果拼接的结果调用intern()方法，返回值就在常量池中。

四、一个笔试题：

内存图详解：

上述代码解释：最终输出good和best

注意：栈中存的是局部变量和对象的引用。
堆中存的是对象本身（包含对象的属性）

先从main方法开始执行。创建了一个本类的对象，然后对象调用其方法change().==这里特别注意，change()参数中是一个新的局部变量str,和ch,不是成员变量str和ch,局部变量的范围是在其{}内。方法执行完后局部变量失效。传递的本质都是地址值。

jvm中常量池到底在哪里:

总结：jvm中字符串常量池存放位置说明：
jdk1.6:字符串常量池存储在方法区（永久区）
jdk1.7:字符串常量池存在于堆空间中
jdk1.8:字符串常量池存在于方法区（元空间）

五、字符串的常用方法：

1.charAt(int index)类似于数组中取指定位置的元素一样，通过字符串的封装取指定索引处 的元素。

String和基本类型数据的转换：

基本数据类型，包装类—>String类型

基本数据类型，包装类—>String类型：调用String.valueOf(基本类型);
int num1=10；
方法1：
String str1= num1+"";
方法2：调用String的valueOf（）
float f1=12.3f;
String str2 = String.valueOf(f1);

String类型–>基本数据类型和包装类：都需要调用包装类的parseXXX（String s）；
String s=“123”;
int num2 = Integer.parseInt(s);
Integer a1 = Integer.parseInt(s);

String 与char[]之间的转换：

String --> char[] :调用String的toCharArray()方法。
char[] --> String :调用String的构造器String(char value[])。

String 与byte[]之间的转换：

编码：String–> byte[]:调用String的getBytes()方法
解码：byte[] --> String: 调用String的构造器 String(byte[] bytes)；
代码演示：

StringBuffer与StringBuilder：

String、StringBuffer与StringBuilder之间区别：

String:不可变的字符序列，使用final修饰；底层使用char[]存储。
StringBuffer:可变的字符序列；线程安全的，效率低；底层使用char[]存储。
StringBuilder:可变的字符序列：jdk5.0新增。线程不安全，效率高；底层使用char[]存储；

String、StringBuffer与StringBuilder底层源码分析：

源码分析：
String源码分析：构造器中显式容量是多少容量，就是多少容量
String str = new String();//底层是：char[] value = new char[0];
String str1 = new String(“abc”);//底层char[] value = new char[]{‘a’,‘b’,‘c’};

而StringBuffer不一样：
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();//底层char[] value = new char[16],底层创建了一个长度16容量。StringBuffer空参构造默认容量是16个。

println(sb1.length());
sb1.append(‘a’);//value[0] = ‘a’;
sb1.append(‘b’);//value [1] = ‘b’;

//带字面量的方式：此种方式容量是字面量的容量加上16
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(“abc”);//char[] value = new char[’‘abc’.length()+16];

问题一：println(sb2.length());//3,底层是数组的有效元素的个数count.
问题二：扩容问题：如果要添加的数据底层数组放不下，那就需要扩容底层数组容量。默认情况下，扩容为原来容量的2倍 + 2，同时将原有数组中的元素复制到新的数组汇总。

指导意义：开发中减一大家使用StringBuffer(int capacity) 或者StringBuilder(int capacity) 来预测并制定大概容量。

String与StringBuffer/StringBuilder之间转换：

String–> StringBuffer/StringBuilder:调用StringBuffer/StringBuilder构造器StringBuffer(String str)

StringBuffer/StringBuilder–>String:(方式1)调用StringBuffer/StringBuilder的toString()，方式2：调用String的构造器String(StringBuffer buffer)。

代码演示：

 @Test
    public void test3(){
        //String--> StringBuffer/StringBuilder:调用StringBuffer/StringBuilder构造器
        String str = "hehe";
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(str);
        System.out.println(stringBuffer);

        //StringBuffer/StringBuilder-->String:
        StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
        //方式一
        String s = new String(sb);
        //方式二
        String s1 = sb.toString();
        System.out.println(s1);
    }

总结String与常用类型之间的转换：

StringBuffer/StringBuilder常用方法：

1.StringBuffer append(char c):添加参数到StringBuffer对象中
2.StringBuffer insert( int offset,String str):将字符串中的offset位置插人字符串str
3.StringBuffer deleteCharAt(int index):移除此序列指定位置的字符
4.StringBuffer delete(int start,int end):删除StringBuffer对象中指定范围的字符或字符串序列
5.StringBuffer replace( int start,int end,String s):在Stringuffer对象中替换指定的字符或字符串序列
6.void setCharAt(int index, char ch)：修改指定位置index处的字符序列
7.String toString()：返回StringBuffer缓冲区中的字符串
8.StringBuffer reverse()：将此字符序列用其反转形式取代

常用方法总结：

增：append(xxx)
删：delete(int start ,int end)
改：setCharAt(int i,char ch)修改单个字符/replace（int start,int end ,String str）:替换多个字符串
查：charAt(int i):查找制定索引处的字符
插：intsert(int offset ,xxx):将制定字符从哪里开始插入
长度：length（）；
遍历：for() + charAt(int i) /toString()

对比三者的效率：

从高到低排列：StringBuilder > StringBuffer > String