02. String类型[toc] 01.String的创建机理直接量方式：当通过字面量（如 "123"）来创建字符串

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01.String的创建机理

直接量方式：当通过字面量（如 "123"）来创建字符串时，JVM会首先检查字符串常量池。如果池中存在相同值的字符串对象，返回池中对象的引用；如果没有，JVM会在池中创建一个新的字符串对象并返回其引用。

String str1 = "123";  // 直接量方式，放入字符串常量池

由于str1通过直接量创建，因此会放入字符串常量池中。

new关键字创建字符串：使用new关键字创建字符串时，JVM不会去检查字符串常量池，而是直接在堆内存中创建一个新的对象，即使常量池中已经有了相同的字符串对象。

String str2 = new String("123");  // 使用 new 关键字，堆内存中创建新的对象

`intern()`方法

intern()方法可以将堆中的字符串添加到字符串常量池中或返回常量池中的引用。当调用intern()时：

JVM会检查字符串常量池中是否存在一个等于此String对象的字符串（使用equals()方法比较）。
如果存在，则返回池中的字符串对象引用。
如果不存在，则将当前字符串对象的引用添加到池中，并返回它。

String str2 = new String("123");
String str3 = str2.intern();  // str3 现在指向常量池中的"123"
System.out.println(str1 == str3);  // true

在上面的例子中，str3调用了intern()，因此str3会指向常量池中的"123"，与str1指向同一对象，因此str1 == str3会返回true。

02.String不可变的原因

有三个原因

String类不可继承： String 类被定义为 final，意味着它不能被继承。这保证了任何尝试修改字符串的行为都不能通过继承 String 类来实现。

字符数组的不可修改性： String 类内部使用一个 char[] 来存储字符串的字符。 String 类不提供修改该数组内容的方法。此外，由于这个数组是 private 和 final 的，外部无法直接访问或修改它。

private final char value[];

方法返回新对象：在 String 类中的许多方法（例如 substring(), toUpperCase() 等）看起来像是对原字符串进行了修改，但实际上它们返回的是新的 String 对象，原始字符串没有发生任何改变。

03. `String` 不可变性的好处

6.1 可以缓存 hash 值
- 由于 String 对象的不可变性，其 hashCode 只需计算一次。当计算出一个 String 的 hashCode 后，系统可以将其缓存起来，而不必每次使用时重新计算。
6.3 安全性
- String 经常作为参数，String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果 String 是可变的，那么在网络连接过程中，String 被改变，改变 String 对象的那一方以为现在连接的是其它主机，而实际情况却不一定是。
6.4 线程安全
- 什么是线程安全？线程不安全本质是由写造成的，写造成的后续读不安全，写造成的后续写不安全。如果没有写，只有读，那他天生就是安全的，String 不可变性天生具备线程安全，可以在多个线程中安全地使用。

04.String拼接的原理

来一道思考题：很明确，代码输出的结果是："111111222222"，但是它工作原理是怎样的呢？
```
String str1 = "111111";
String str2 = "222222";
String str = str1 + str2;
System.out.println(str);
```
由于字符串拼接太常用了，java才支持可以直接用+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。

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);

05.StringBuffer/StringBuilder

StringBuffer 和 StringBuilder 是 Java 中用于处理可变字符串的类。

底层机制

内存存储：StringBuffer 和 StringBuilder 使用 可扩容的char[] 数组来存储字符串。当字符串内容发生变化时，不会创建新的对象，改变的是数组中的值，因此对象引用保持不变。
数组扩容：在创建 StringBuffer 或 StringBuilder 对象时，默认分配一个初始容量的字符数组。当加入的字符数量超过数组的容量时，会创建一个新的、更大的数组，并将原有的字符数组内容复制到新数组中，随后丢弃旧数组。这种扩容机制虽然使得对象在内存中的大小可动态增长，但频繁扩容可能导致性能下降，因为每次扩容都涉及内存分配和数组复制操作。

`StringBuffer` 和 `StringBuilder` 的区别

线程安全性：
- StringBuffer 是线程安全的，它的所有方法都使用了 synchronized 关键字来确保同步，因此在多线程环境下可以安全使用。
- StringBuilder 不是线程安全的，它没有使用同步机制，因此在单线程环境下使用 StringBuilder 的性能要比 StringBuffer 更高。
性能：
- 由于 StringBuffer 的线程同步机制，它的性能相对较低。
- StringBuilder 没有同步机制，因此在没有线程安全需求的场景下，它的性能优于 StringBuffer。

02. String类型

01.String的创建机理

intern()方法