String 源码学习

常见面试题：

String是如何实现的？ 有哪些常用的方法？

回答：

以主流的 JDK 版本 1.8 来说，String 内部实际存储结构为 char 数组，Java9 以后String的存储由 char 数组 转换成 byte 数组 (转换后的好处：存储变得更加紧凑，占用内存更少，操作性能更高了)，源码如下：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** 用于存储字符串的值. */
    private final char value[];
    
    /**缓存字符串的hash code */
    private int hash; // Default to 0
    
    // ...其他
}

其它常用的方法：

1、多构造方法

下面是4个重要的构造方法：

/**String 为参数的构造方法*/
public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}

/**char[] 为参数的构造方法*/
public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}

/**StringBuffer 为参数的构造方法*/
public String(StringBuffer buffer) {
    synchronized(buffer) {
        this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
    }
}

/**StringBuilder 为参数的构造方法*/
public String(StringBuilder builder) {
    this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}

2、equals() 比较两个字符串是否相等

源码如下：

public boolean equals(Object anObject) {
    // 对象引用相同，直接返回 true
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    // 判断需要对比的值是否为 String 类型，不是则直接返回 false
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        // 如果字符串的长度，再继续进行下面的比较
        if (n == anotherString.value.length) {
            // 把两个字符串都转换成 char 类型进行对比
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            // 循环对比两个字符串的每一个字符
            while (n-- != 0) {
                // 如果有一个字符串不相等，就返回 false，否则就继续对比
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            // 最后都相等就返回 true 
            return true;
        }
    }
    return false;
}

简要说明方法的使用：

String 重写了 Object 的 equals() 方法，equals() 方法需要传递一个 Object 类型的参数值，在比较时会先通过 instanceof 判断是否为 String 类型，如果不是则直接返回 false 。 instanceof 的使用为判断 Object 是否为指定的类型，如果是指定的类型返回 true ，不是则返回 false 。

如：

Object str = "abc";
Object a = 123;
System.out.println(str instanceof String);  // 返回 true
System.out.println(a instanceof String);    // 返回 false

需要注意的一点是： instanceof 只能用作对象的判断（编译器会检查 obj 是否能转换成右边的class类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译，具体看运行时定）。 如下面的代码将编译无法通过：

int a = 123;
System.out.println(a instanceof Integer);
System.out.println(a instanceof String);

还有一个与 equals() 比较类似的方法 equalsIgnoreCase()， 用于忽略字符串的大小写之后进行比较。

public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) {
    return (this == anotherString) ? true : (anotherString != null) && (anotherString.value.length == value.length) && regionMatches(true, 0, anotherString, 0, value.length);
}

3、compareTo() 比较两个字符串

该方法用于比较两个字符串，返回的结果为 int 类型的值，源码如下：

public int compareTo(String anotherString) {
    int len1 = value.length;
    int len2 = anotherString.value.length;
    // 获取到两个字符串长度最短的那个 int 值
    int lim = Math.min(len1, len2);
    char v1[] = value;
    char v2[] = anotherString.value;

    int k = 0;
    // 对比每一个字符
    while (k < lim) {
        char c1 = v1[k];
        char c2 = v2[k];
        if (c1 != c2) {
            // 有字符不相等就返回差值
            return c1 - c2;
        }
        k++;
    }
    return len1 - len2;
}