String 不变性、Long 缓存源码解析和面试题
String 和 Long 大家都很熟悉，现在我们结合实际的工作场景，来一起看下 String 和 Long 的底层源码实现，看看平时我们使用时，有无需要注意的点，总结一下这些 API 都适用于哪些场景。
一：String
1.1、不变性
我们常常看到这样的面试题：请简单的说说 String、StringBuilder 和StringBuffer 三者之间的区别。其中 String 就有一点与其他两者不一样的地方，那就是String值一旦被初始化，就不能再被改变了，如果被修改，将会是新的类。我们来看下面一段代码，虽然最后会输出 “ssssss”，看起来 String的值好像被修改了。
String str = "aaa";
str = "ssssss";
System.out.println(str);
其实我们通过 Debug 就能很直观的看出来，String 的值并没有被修改。
一开始str指向的内存地址是527，经过一轮赋值str指向的内存地址就变成了529。也就说 str = “ssssss” 这个看似简单的赋值，其实已经把 str 的引用指向了新的 String。
现在我们从 String 的源码上看一下原因
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
}
从 String 的源码中我们可以看出：
- String 被 final 修饰，说明 String 类绝不可能被继承了，也就是说任何对 String 的操作方法，都不会被继承覆写 ；
- String 中保存数据的是一个 char 的数组 value。我们发现 value 也是被 final 修饰的，也就是说 value 一旦被赋值，内存地址是绝对无法修改的，而且 value 的权限是 private 的，外部绝对访问不到，String 也没有开放出可以对 value 进行赋值的方法，所以说 value 一旦产生，内存地址就根本无法被修改 ；
以上两点就是 String 不变性的原因，充分利用了 final 关键字的特性，如果你自定义类时，希望也是不可变的，也可以模仿 String 的这两点操作。
1.2、相等判断
我们判断相等有两种办法，equals 和 equalsIgnoreCase。后者判断相等时，会忽略大小写，如果让你写判断两个 String 相等的逻辑，应该如何写，我们来一起看下 equals 的源码：
public boolean equals(Object anObject) {
// 判断内存地址是否相同
if (this == anObject) {
return true;
}
// 待比较的对象是否是 String，如果不是 String，直接返回不相等
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject;
int n = value.length;
// 两个字符串的长度是否相等，不等则直接返回不相等
if (n == anotherString.value.length) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = 0;
// 依次比较每个字符是否相等，若有一个不等，直接返回不相等
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i])
return false;
i++;
}
return true;
}
}
return false;
}
从 equals 的源码可以看出，逻辑非常清晰，完全是根据 String 底层的结构来编写出相等的代码。这也提供了一种思路给我们：如果有人问如何判断两者是否相等时，我们可以从两者的底层结构出发，这样可以迅速想到一种贴合实际的思路和方法，就像 String 底层的数据结构是 char 的数组一样，判断相等时，就挨个比较 char 数组中的字符是否相等即可。
二：Long
2.1、缓存
Long 最被我们关注的就是 Long 的缓存问题，Long 自己实现了一种缓存机制，缓存了从 -128 到 127 内的所有 Long 值，如果是这个范围内的 Long 值，就不会初始化，而是从缓存中拿，缓存初始化源码如下：
private static class LongCache {
private LongCache(){
}
// 缓存，范围从 -128 到 127，+1 是因为有个 0
static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];
// 容器初始化时，进行加载
static {
// 缓存 Long 值，注意这里是 i - 128 ，所以再拿的时候就需要 + 128
for(int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Long(i - 128);
}
}
三：面试题
3.1、为什么使用 Long 时，大家推荐多使用 valueOf 方法，少使用 parseLong 方法？
因为 Long 本身有缓存机制，缓存了 -128 到 127 范围内的 Long，valueOf 方法会从缓存中去拿值，如果命中缓存，会减少资源的开销，parseLong 方法就没有这个机制。
3.2、为什么大家都说 String 是不可变的？
要是因为 String 和保存数据的 char 数组，都被 final 关键字所修饰，所以是不可变的，具体细节描述可以参考上文。
三：总结
String 和 Long 在我们工作中使用频率很高，在面试的过程中，考官也喜欢问一些关于实际操作的问题，来考察我们的使用熟练度。