關於 Java String，這是面試的基礎，但是還有很多童鞋不能說清楚，所以本文將簡單而又透徹的說明一下那個讓你迷惑的 String

在 Java 中，我們有兩種方式建立一個字串

String x = "abc";
String y = new String("abc");

你常見也常寫第一種，很少見第二種，但面試還總問這類問題，雙引號和構造器兩種形式建立字串到底有什麼差別呢？

先來看例子

例子 1

String a = "abcd";
String b = "abcd";
System.out.println(a == b);  // True
System.out.println(a.equals(b)); // True
 

a == b 結果為 true，是因為 a 和 b 都指向 方法區(method area) 同一個字串文字，記憶體引用是同一個

當多次建立相同的字串文字時，只儲存每個不同字串值的一個副本。這個叫做字串留駐/留用，Java 中所有編譯期字串常量都會被自動留駐

例子 2

String c = new String("abcd");
String d = new String("abcd");
System.out.println(c == d);  // False
System.out.println(c.equals(d)); // True

c==d 結果為 false，因為 c 和 d 的引用指向堆中不同的物件，不同的物件肯定有不同的記憶體引用

舉了兩個例子，文字描述有點懵？我們來試圖通過圖形來理解上述兩種情況:

也許你已經看看出來了，一個是在方法區，一個是在堆中，在 JVM 模型中這是兩個不同的區域，也許你面試時也經常被問到吧，來看下圖:

再次提醒一下，所有 new 的物件都會在 Heap 中，這樣以後你就好區分了

執行期字串留駐

上面說的字串留駐是在編譯期，那麼執行期可以嗎？答案是肯定的，我們需要一個函式來幫忙

String c = new String("abcd").intern();
String d = new String("abcd").intern();
System.out.println(c == d);  // Now true
System.out.println(c.equals(d)); // True
 

看到 c == d 結果為 true，你應該理解 intern (英文有拘留，軟禁的意思)的作用了，通過呼叫 intern()方法，就好比把建立的字串拘留在方法區一樣了

在面試時甚至還會問你下面程式碼建立了幾個物件:

String d = new String("abcd")

1. 如果方法區已存在"abcd", 那麼只建立一個 new String 的物件
2. 如果方法區沒有"abcd", 那麼要建立兩個物件，一個在方法區，一個在堆中

所以，正常情況下我們沒必要使用構造器建立物件，因為這很可能會產生一個額外的沒用的物件，但是有例外哦，我們下面說

String s = "abcd";
s = s.concat("ef");

當我們想在字串 s 後面拼接字元"ef"時，會在堆中建立一個新的物件，並將 s 的引用指向新建立的物件，由於 String 建立的是不可變物件，所以 String 類中的所有方法都不會改變它自身，而是返回一個新的字串(快開啟你的 IDE，看看是否每個操作String 的方法最後都是返回有 return new String 字樣)，到這裡你也應該理解了一個道理:

如果我們需要一個字串被修改，我們最好使用 StringBuffer 或者 StringBuilder，否則，由於每次操作字串都會建立一個新的物件，而舊的物件不會有引用指向它，這樣我們會浪費很多垃圾回收的時間

到這裡還沒完，你有沒有想過為什麼 String 會被設定/製造成 final？

為什麼 String 類被 final 修飾

談及這個問題我們需要一些倒推的或者相互約束思維來思考

字串池的需求

字串池(String intern pool)是方法區域中的一個特殊儲存區域。當建立一個字串時，如果該字串已經存在於池中，那麼返回現有字串的引用，而不是建立一個新物件。所以說，如果一個字串是可變的，那麼改變一個引用的值，將導致原本指向該值的引用獲取到錯誤的值

快取 hashcode

字串的hashcode在Java中經常使用。例如，在HashMap或HashSet中。不可變保證hashcode始終是相同的，這樣就可以在不擔心更改的情況下兌現它。這意味著，不需要每次使用hashcode時都計算它。這樣更有效率。所以你會在 String 類中看到下面的成員變數的定義:

/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0

安全性

String被廣泛用作許多java類的引數，例如網路連線、開啟檔案等。如果字串不是不可變的，連線或檔案將被更改，這可能導致嚴重的安全威脅。該方法認為它連線到一臺機器上，但實際上並沒有。可變字串也可能導致反射中的安全問題，因為引數是字串。

不可變物件天生是執行緒安全的

由於不可變物件不能被更改，所以它們可以在多個執行緒之間自由共享。這消除了同步的需求。

總之，出於效率和安全性的考慮，String 被設計為不可變的。這也是為什麼在一般情況下，不可變類是首選的原因。

附加說明

關於不可變物件和不可變引用總是有同學搞不清楚

final User user = new User();

上面的程式碼指的是 user 引用不能被更改指向記憶體的其他地址，但是由於 User 是可變物件，我們可以呼叫 user 的 setter 方法修改其屬性

在String類中包含很多學問，包括你對JVM模型的理解，這也就是為什麼面試官為什麼喜歡問String，主要考察你的基本功

靈魂追問

1. String 和基本型別的包裝類如 Integer 和 Long 都被 final 修飾，但為什麼不建議作為 synchronized 同步塊的引數適用呢？
2. 基本型別自動裝箱你知道發生了什麼嗎？和上一個問題有關係

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