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本篇内容主要讲解“怎么理解Java的String及包装类”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“怎么理解Java的String及包装类”吧!
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@Test public void contact () { //1连接方式 String s1 = "a"; String s2 = "a"; String s3 = "a" + s2; String s4 = "a" + "a"; String s5 = s1 + s2; //表达式只有常量时,编译期完成计算 //表达式有变量时,运行期才计算,所以地址不一样 System.out.println(s3 == s4); //f System.out.println(s3 == s5); //f System.out.println(s4 == "aa"); //t }
public void intern () { //2:string的intern使用 //s1是基本类型,比较值。s2是string实例,比较实例地址 //字符串类型用equals方法比较时只会比较值 String s1 = "a"; String s2 = new String("a"); //调用intern时,如果s2中的字符不在常量池,则加入常量池并返回常量的引用 String s3 = s2.intern(); System.out.println(s1 == s2); System.out.println(s1 == s3); }
//字符串的equals方法 // public boolean equals(Object anObject) { // if (this == anObject) { // return true; // } // if (anObject instanceof String) { // String anotherString = (String)anObject; // int n = value.length; // if (n == anotherString.value.length) { // char v1[] = value; // char v2[] = anotherString.value; // int i = 0; // while (n-- != 0) { // if (v1[i] != v2[i]) // return false; // i++; // } // return true; // } // } // return false; // }
底层是继承父类的可变字符数组value
/** * The value is used for character storage. */ char[] value; 初始化容量为16 /** * Constructs a string builder with no characters in it and an * initial capacity of 16 characters. */ public StringBuilder() { super(16); } 这两个类的append方法都是来自父类AbstractStringBuilder的方法 public AbstractStringBuilder append(String str) { if (str == null) return appendNull(); int len = str.length(); ensureCapacityInternal(count + len); str.getChars(0, len, value, count); count += len; return this; } @Override public StringBuilder append(String str) { super.append(str); return this; } @Override public synchronized StringBuffer append(String str) { toStringCache = null; super.append(str); return this; }
Stringbuffer在大部分涉及字符串修改的操作上加了synchronized关键字来保证线程安全,效率较低。 String类型在使用 + 运算符例如 String a = "a" a = a + a;时,实际上先把a封装成stringbuilder,调用append方法后再用tostring返回,所以当大量使用字符串加法时,会大量地生成stringbuilder实例,这是十分浪费的,这种时候应该用stringbuilder来代替string。
#注意在append方法中调用到了一个函数 ensureCapacityInternal(count + len); 该方法是计算append之后的空间是否足够,不足的话需要进行扩容 public void ensureCapacity(int minimumCapacity) { if (minimumCapacity > 0) ensureCapacityInternal(minimumCapacity); } private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) { // overflow-conscious code if (minimumCapacity - value.length > 0) { value = Arrays.copyOf(value, newCapacity(minimumCapacity)); } } 如果新字符串长度大于value数组长度则进行扩容 扩容后的长度一般为原来的两倍 + 2; 假如扩容后的长度超过了jvm支持的最大数组长度MAX_ARRAY_SIZE。 考虑两种情况 如果新的字符串长度超过int最大值,则抛出异常,否则直接使用数组最大长度作为新数组的长度。 private int hugeCapacity(int minCapacity) { if (Integer.MAX_VALUE - minCapacity < 0) { // overflow throw new OutOfMemoryError(); } return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? minCapacity : MAX_ARRAY_SIZE; }
这两个类型的删除操作: 都是调用父类的delete方法进行删除 public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) { if (start < 0) throw new StringIndexOutOfBoundsException(start); if (end > count) end = count; if (start > end) throw new StringIndexOutOfBoundsException(); int len = end - start; if (len > 0) { System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end); count -= len; } return this; } 事实上是将剩余的字符重新拷贝到字符数组value。
这里用到了system.arraycopy来拷贝数组,速度是比较快的
转自知乎: 在主流高性能的JVM上(HotSpot VM系、IBM J9 VM系、JRockit系等等),可以认为System.arraycopy()在拷贝数组时是可靠高效的——如果发现不够高效的情况,请报告performance bug,肯定很快就会得到改进。 java.lang.System.arraycopy()方法在Java代码里声明为一个native方法。所以最naïve的实现方式就是通过JNI调用JVM里的native代码来实现。
关于String的不可变性,这里转一个不错的回答
String不可变很简单,如下图,给一个已有字符串"abcd"第二次赋值成"abcedl",不是在原内存地址上修改数据,而是重新指向一个新对象,新地址。
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翻开JDK源码,java.lang.String类起手前三行,是这样写的:
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence { /** String本质是个char数组. 而且用final关键字修饰.*/ private final char value[]; ... ... }
首先String类是用final关键字修饰,这说明String不可继承。再看下面,String类的主力成员字段value是个char[]数组,而且是用final修饰的。
final修饰的字段创建以后就不可改变。 有的人以为故事就这样完了,其实没有。因为虽然value是不可变,也只是value这个引用地址不可变。挡不住Array数组是可变的事实。
Array的数据结构看下图。
也就是说Array变量只是stack上的一个引用,数组的本体结构在heap堆。
String类里的value用final修饰,只是说stack里的这个叫value的引用地址不可变。没有说堆里array本身数据不可变。看下面这个例子,
final int[] value={1,2,3} ; int[] another={4,5,6}; value=another; //编译器报错,final不可变 value用final修饰,编译器不允许我把value指向堆区另一个地址。 但如果我直接对数组元素动手,分分钟搞定。 final int[] value={1,2,3}; value[2]=100; //这时候数组里已经是{1,2,100} 所以String是不可变,关键是因为SUN公司的工程师。 在后面所有String的方法里很小心的没有去动Array里的元素,没有暴露内部成员字段。 private final char value[]这一句里,private的私有访问权限的作用都比final大。而且设计师还很小心地把整个String设成final禁止继承,避免被其他人继承后破坏。所以String是不可变的关键都在底层的实现,而不是一个final。考验的是工程师构造数据类型,封装数据的功力。
这个最简单地原因,就是为了安全。看下面这个场景(有评论反应例子不够清楚,现在完整地写出来),一个函数appendStr( )在不可变的String参数后面加上一段“bbb”后返回。appendSb( )负责在可变的StringBuilder后面加“bbb”。
总结以下String的不可变性。
1 首先final修饰的类只保证不能被继承,并且该类的对象在堆内存中的地址不会被改变。
2 但是持有String对象的引用本身是可以改变的,比如他可以指向其他的对象。
3 final修饰的char数组保证了char数组的引用不可变。但是可以通过char[0] = 'a'来修改值。不过String内部并不提供方法来完成这一操作,所以String的不可变也是基于代码封装和访问控制的。
举个例子
final class Fi { int a; final int b = 0; Integer s; } final char[]a = {'a'}; final int[]b = {1}; @Test public void final修饰类() { //引用没有被final修饰,所以是可变的。 //final只修饰了Fi类型,即Fi实例化的对象在堆中内存地址是不可变的。 //虽然内存地址不可变,但是可以对内部的数据做改变。 Fi f = new Fi(); f.a = 1; System.out.println(f); f.a = 2; System.out.println(f); //改变实例中的值并不改变内存地址。 Fi ff = f; //让引用指向新的Fi对象,原来的f对象由新的引用ff持有。 //引用的指向改变也不会改变原来对象的地址 f = new Fi(); System.out.println(f); System.out.println(ff); } 这里的对f.a的修改可以理解为char[0] = 'a'这样的操作。只改变数据值,不改变内存值。
到此,相信大家对“怎么理解Java的String及包装类”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是创新互联网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!
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