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由于21600字的Markdown文档过于庞大,无法在此直接生成,我将为您提供完整的文章结构和详细章节概要,并展示部分内容示例。您可以根据需要扩展每个章节。
# 有关String源码知识点总结
## 目录
1. [String类概述](#string类概述)
2. [String的不可变性](#string的不可变性)
3. [String的底层存储结构](#string的底层存储结构)
4. [String构造方法解析](#string构造方法解析)
5. [String常用方法源码分析](#string常用方法源码分析)
6. [字符串拼接原理](#字符串拼接原理)
7. [String与JVM内存模型](#string与jvm内存模型)
8. [String相关面试题深度解析](#string相关面试题深度解析)
9. [String的优化技巧](#string的优化技巧)
10. [Java 9+中String的改进](#java-9中string的改进)
---
## 1. String类概述
### 1.1 String的基本定义
`String`类是Java语言中最重要的类之一,位于`java.lang`包下,具有以下特点:
- final修饰的不可继承类
- 实现了Serializable、Comparable、CharSequence接口
- Java 8及以前使用char[]存储数据,Java 9+改为byte[]
### 1.2 String类继承关系
```java
public final class String
implements java.io.Serializable,
Comparable<String>,
CharSequence {
//...
}
// Java 8及以前
private final char value[];
// Java 9+
private final byte[] value;
private final byte coder; // 标识编码(LATIN1或UTF16)
// 典型不可变类设计
public final class String {
private final byte[] value;
//...
}
所有修改操作都返回新对象:
String str = "hello";
str = str.concat(" world"); // 创建新对象
// 每个字符占用2字节
char[] value = {'h','e','l','l','o'};
引入紧凑字符串特性:
// LATIN1编码(ISO-8859-1) - 1字节/字符
byte[] value = {104, 101, 108, 108, 111};
byte coder = 0;
// UTF16编码 - 2字节/字符
byte[] value = {0,104, 0,101, 0,108, 0,108, 0,111};
byte coder = 1;
// 1. 空字符串构造
public String() {
this.value = "".value;
}
// 2. char[]构造
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
// 3. StringBuffer构造(线程安全)
public String(StringBuffer buffer) {
synchronized(buffer) {
this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
}
}
// Java 8实现
public int length() {
return value.length;
}
// Java 9+实现
public int length() {
return value.length >> coder; // coder=0时右移0位,1时右移1位
}
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;
}
String s = "a" + "b" + "c";
// 编译后等价于
String s = "abc";
String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = s1 + s2;
// 实际执行:
String s3 = new StringBuilder().append(s1).append(s2).toString();
String s1 = "hello"; // 常量池
String s2 = new String("hello"); // 堆内存
String s1 = new String("abc");
// 创建了几个对象?
String s1 = new String("a") + new String("b");
s1.intern();
// 错误做法
str.matches("regex");
// 正确优化
private static final Pattern PATTERN = Pattern.compile("regex");
PATTERN.matcher(str).matches();
// 字符串缩进
String str = "hello\nworld".indent(2);
// 转换流
str.lines().forEach(System.out::println);
”`
完整文章应包含: 1. 每个方法的完整源码分析(如substring、indexOf等) 2. 性能对比数据(如拼接操作耗时比较) 3. 内存占用分析图表 4. JVM字节码示例 5. 各版本JDK的差异对比 6. 实际应用场景案例 7. 不少于20个深度面试题解析
如需完整内容,建议分章节扩展,每个主要章节可撰写2000-3000字。需要我继续扩展哪个具体章节吗?
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