java的String类的基本概念详解

深藏阁楼爱情的钟 2024-04-01 18:23 158阅读 0赞

### 模块一：基本概念 ###

**1、什么是String，它是什么数据类型？**

答：String是定义在java.lang包下的一个类，它不是基本数据类型。
    String是不可变的，JVM使用字符串池来储存所有的字符串对象。

**2、创建String对象的不同方式有哪些？**  
答：两种方式。分别是常量池创建与new对象创建  
(1) String s1 = “abc”;

> 在创建的时候JVM会先在字符串常量池中检索字符串内容是否存在，若存在则直接返回对应的引用，若不存在则在堆中创建一个String对象，假如其值为abc，同时将该对象的引用缓存在字符串常量池中以便以后重用，接着返回该对象的引用给s1。

(2) String s2 = new String(“abc”);

> 方式二在创建的时候会先在堆中创建一个String对象，假如其值为abc，接着返回该对象的引用给s2。

**3、String三大特性**

> **不变性**：是一个 immutable 模式的对象，不变模式的主要作用是当一个对象需要被多线程共享并频繁访问时，可以保证数据的一致性。  
> **常量池优化**：String 对象创建之后，会在字符串常量池中进⾏行缓存，下次创建同样的对象时，会直接返回缓存的引用。  
> **final**：String 类不可被继承，提⾼了系统的安全性。

**3-1、不可变性的好处**

> **(1)节省内存**  
> 由于字符串的不可变性，不同的字符串变量可以引用同一个示例来实现节省堆内存的目的。  
> **(2) 更安全**  
> 字符串的不可变性也保证了多线程访问时的线程的安全性。  
> **(3) hashCode 缓存**  
> String 的 hashCode的计算和构成字符串的字符有关，由于 String 的不可变性就可以将 hashCode 缓存起来。源码中也可以看出计算过之后，下次调用 hashCode 直接返回。

**3-2、什么是字符串常量池？**  
**概念1：**

> Java的字符串常量池是JVM专门指定的特殊内存区域，用来存储字符串字面量。在Java7之前，分配在JVM的方法区中，属于常量池的一部分。在Java7之后字符串常量池被移到堆内存中，以便JVM进行垃圾回收。

**概念2：**

> 字符串常量池位于堆内存中，专门用来存储字符串常量，可以提高内存的使用率，避免开辟多块空间存储相同的字符串，在创建字符串时 JVM  
> 会首先检查字符串常量池，如果该字符串已经存在池中，则返回它的引用，如果不存在，则实例化一个字符串放到池中，并返回其引用。

4、String类常用的方法

> **indexOf()**：返回指定字符的索引。 charAt()：返回指定索引处的字符。 **replace()**：字符串替换。  
> **trim()**：去除字符串两端空白。  
> **split()**：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。  
> **getBytes()**：返回字符串的 byte类型数组。  
> **length()**：返回字符串长度。  
> **toLowerCase()**：将字符串转成小写字母。  
> **toUpperCase()**：将字符串转成大写字符。 substring()：截取字符串。 **equals()**：字符串比较。  
> **join(**): 经常需要将一个数组或者List的各项通过分隔符连接成字符串时，常用此方法  
> **format()**: String类的format()方法用于创建格式化的字符串以及连接多个字符串对象。熟悉C语言应该记得C语言的sprintf()方法，两者有类似之处。  
> **format()方法有两种重载形式。**  
> (1) 使用当前本地区域对象（Locale.getDefault()），制定字符串格式和参数生成格式化的字符串public String String.format(String fmt, Object… args);  
> (2)自定义本地区域对象，制定字符串格式和参数生成格式化的字符串 public String String.format(Locale locale, String fmt, Object… args);

### 模块二：经典面试题 ###

**1、 String 属于基础的数据类型吗？**

> String 不属于基础类型，基础类型有 8 种：byte、boolean、char、short、int、float、long、double，而 String 属于对象。

**2、String str="i"与 String str=new String(“i”)一样吗？**

> 不一样，因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式，Java 虚拟机会将其分配到常量池中；而 String str=new String(“i”) 则会被分到堆内存中。

**3、说说你理解的字符串的不变性**

> 字符串的不可变性是指通过 String的方法来修改字符串都会产出新的字符串，但并非指字符串的字符一定无法被修改，我们可以通过反射一样可以对字符串的“状态/值” 进行修改。  
> 另外字符串对象是不可变的。因为这样可以保证多个引用可以同时指向字符串池中的同一个对象。如果字符串是可变的，那么一个引用操作改变了对象的值，对其他引用会有影响，这样显然是不合理的。

**4、String 是线程安全的吗？**

> String是不可变类，一旦创建了String对象，我们就无法改变它的值。因此，它是线程安全的，同一个字符串实例可以被多个线程共享，保证了多线程的安全性。

**5、在使用 HashMap 的时候，用 String 做 key 有什么好处？**

> HashMap 内部实现是通过 key 的 hashcode 来确定 value 的存储位置，而因为字符串是不可变的，当创建字符串时，它的hashcode 被缓存下来，不需要再次计算，所以相比于其他对象更快。

**6、String、StringBuffer、StringBuilder的区别与联系**  
当面试官问到这个问题时，可以从以下3个方面来回答：

> **（1) 首先从速度上来说**  
> StringBuilder>StringBuffer>String。  
> 接下来解释为什么String速度最慢。因为String是内容不可变的，它的底层使用了一个不可变的数组private final char value\[\]；因此不能用来拼接字符串； 而StringBuffer和StringBuilder都是内容可变的。底层使用的是可变的字符数组char\[\] value;（没有使用final来修饰）。可以用来拼接字符串。  
> **(2)从线程安全来说**  
> 因为String是不可被继承的，所以不可改变，故是线程安全的；StringBuffer是线程安全的；StringBuilder是线程不安全的。  
> **(3) 适用场景**：  
> String适用于少量字符串操作的情况；  
> StringBuffer适用于多线程下大量字符串操作的场景；  
> StringBuilder适用于单线程下大量字符串操作的场景。

**7、如何将字符串反转？**  
使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。  
示例代码：

// StringBuffer reverse
    StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
    stringBuffer. append("abcdefg");
    System. out. println(stringBuffer. reverse()); // gfedcba
    // StringBuilder reverse
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    stringBuilder. append("abcdefg");
    System. out. println(stringBuilder. reverse()); // gfedcba