jvm源码解析（一）String

String底层由char数组组成

jdk1.7后，永久代被元空间替换，字符串常量池从方法区移动到java堆中

重要方法如下：

一、多构造方法

1.以String为参数的构造方法

2.以char数组为参数的构造方法

3.以StringBuffer为参数的构造方法

4.以StringBuilder为参数的构造方法

5.byte数组和int数组为参数的构造方法

二、equals方法（接收object类型的参数，返回boolean）

1.直接对比内存地址

2.对比equals里的参数是不是String类型（instanceof String)

3.对比字符串长度

4.循环对比char数组

（扩展，equalsIgnoreCaseequalsIgnoreCase，先是对比地址，然后对比长度，最后全转大写循环校验）

三、compareTo（接受String类型，返回int类型）

返回值为int类型（正数，负数，0）

循环对比char数组相同索引的值（length为两者间短的），遇到不同的char时返回char与char的差

返回length-lenght

（扩展，compareToIgnoreCase，循环(length为两者间短的)对比同索引char的值，如果不同则转成大写，如果不同则转成小写，如果不同则返回相减值，如果循环完了还没返回就返回长度差）

当equals返回true或compareTo返回0时表示字符串完全相等。

四、常用方法

indexOf（查询字符串首次出现下标位置）

lastIndexOf（查询字符串最后一次出现的下标位置）

contains（查询字符串是否包含另一个字符串）

return indexOf>-1

toLowerCase（转成小写）

toUpperCase（转成大写）

大小写转换底层写了一堆的case，效率快但是可读性差（但是做底层的大部分还是追求效率）

length（查询字符串长度）

trim（去首尾空格）

trim用的是双指针法，遍历出首尾的ascii小于等于空格的（空格是32 ，小于32的都是人为不识别的字符），返回substring

replace(替换字符串中的子串）

循环找到是否存在需要替换，不存在直接返回当前字符串，存在则new char[]，然后遍历替换，new String(char[])返回

split（根据输入值分割字符串，返回字符串数组）

indexOf找到分隔符，然后根据索引返回substring，放进ArrayList里，然后toArray强转成String数组

join（字符串数组转成字符串）

stra.join(strb)

底层是new StringBuilder(stra)，然后用iterator迭代strb的字符数组，append(底层是System.arraycopy)

底层是循环调用StringBuilder的append

valueOf（返回非String类型的String格式）

各基本类型调用其包装类型的toString（获取对应的字符数组然后调用String的new String(char[])，boolean则是直接三目运算符写死，引用类型调用他的toString方法

toCharArray（返回字符数组）

创建一个新数组，System.arrayCopy，返回

concat（返回String+String）

底层是System.arraycopy

substring（返回子字符串）

new String(value,start,end);

五、常见问题

为什么String要用final修饰

安全、高效

1、不可变类能够缓存结果，传参时不需要考虑值是否被修改，如果是可变类，则有可能要重新拷贝一个值进行传参，在性能上有可能有损失

2、安全，系统加载的时候需要校验一些值，如果校验完了，值被修改，可能会出现系统崩溃等问题

当字符串不可变时，才可以实现字符串常量池，缓存字符串，提高运行效率。

==和equals的区别

==对于基本类型是比较值是否相等，对于引用类型则是对比引用地址是否相等

如果类没有重写equals，则是调用Object的equals，对比的是地址

String、StringBuffer、StringBuilder的区别

1、String是不可变的，字符串拼接的时候事实上是调用了StringBuilder的append。

2、StringBuilder/StringBuffer有append和insert方法，由于StringBuffer用了Synchronized，效率低，于是在jdk1.5出现了StringBuilder

String中的intern的含义

如果常量池中没有，则新建一个到常量池，然后返回对象指向常量池中。（jdk1.7以后改成常量池中存放堆中地址）

如果有，则直接返回常量池中对象地址。

String类型在jvm中如何存储，编译器对String做了哪些优化

String str1 = "java";

String str2 = new String("java");

在jvm中存储的方式截然不同jdk1.8中，str1会先访问常量池，如果有则返回，如果没有就在常量池新建并返回

而str2是直接在堆上创建一个变量，只有调用intern，才会存储在常量池中

String str1 = "ja" + "va";

String str2 = "java";

从反编译可以看到，str1被编译成了字符串"java"，因此str1 == str2 是true;