Java中关于String,StringBuilder,StringBuffer的一些问题

1、String类可以被继承吗?

String类在声明时使用final关键字修饰,被final关键字修饰的类无法被继承。

接下来我们可以看一下String类的源代码片段:

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>,CharSequence {
    
    
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

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

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

** 为什么Java语言的开发者,把String类定义为final的呢?**

因为只有当字符串是不可变的,字符串池才有可能实现。字符串池的实现可以在运行时节约很多heap空间,因为不同的字符串变量都指向池中的同一个字符串。但如果字符串是可变的,那么String interning将不能实现,因为这样的话,如果变量改变了它的值,那么其它指向这个值的变量的值也会一起改变。如果字符串是可变的,那么会引起很严重的安全问题。譬如,数据库的用户名、密码都是以字符串的形式传入来获得数据库的连接,或者在socket编程中,主机名和端口都是以字符串的形式传入。因为字符串是不可变的,所以它的值是不可改变的,否则黑客们可以钻到空子,改变字符串指向的对象的值,造成安全漏洞。

因为字符串是不可变的,所以是多线程安全的,同一个字符串实例可以被多个线程共享。这样便不用因为线程安全问题而使用同步。字符串自己便是线程安全的。

因为字符串是不可变的,所以在它创建的时候HashCode就被缓存了,不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键,字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。

final关键字除了修饰类之外,还有哪些用法呢?

final修饰的变量,一旦赋值,不可重新赋值;

final修饰的方法无法被覆盖;

final修饰的实例变量,必须手动赋值,不能采用系统默认值;

final修饰的实例变量,一般和static联用,用来声明常量;

注意:final不能和abstract关键字联合使用。

总之,final表示最终的、不可变的。

4、String 、StringBuilder 、StringBuffer 的区别?

Java平台提供了两种类型的字符串:String 和 StringBuffer/StringBuilder,它们都可以储存和操作字符串,区别如下:

● String 是只读字符串,也就意味着 String 引用的字符串内容是不能被改变的。初学者可能会有这样的误解:

String str = “abc”;

str = “bcd”;

如上,字符串 str 明明是可以改变的呀!其实不然,str 仅仅是一个引用对象,它指向一个字符串对象“abc”。第二行代码的含义是让 str 重新指向了一个新的字符串“bcd”对象,而“abc”对象并没有任何改变,只不过对象”abc”已经没有引用指向它了。

● StringBuffer/StringBuilder 表示的字符串对象可以直接进行修改。

● StringBuilder是Java5中引入的,它和StringBuffer的方法完全相同,区别在于它是在单线程环境下使用的,因为它的所有方法都没有被 synchronized 修饰,因此它的效率理论上也比 StringBuffer要高。

● 可变不可变

String:字符串常量,在修改时不会改变自身;若修改,等于重新生成新的字符串对象。

StringBuffer:在修改时会改变对象自身,每次操作都是对 StringBuffer 对象本身进行修改,不是生成新的对象;使用场景:对字符串经常改变情况下,主要方法:append(),insert()等。

● 线程是否安全

String:对象定义后不可变,线程安全。

StringBuffer:是线程安全的(对调用方法加入同步锁),执行效率较慢,适用于多线程下操作字符串缓冲区大量数据。

StringBuilder:是线程不安全的,适用于单线程下操作字符串缓冲区大量数据。

● 共同点

StringBuilder与StringBuffer有公共父类 AbstractStringBuilder(抽象类)。

StringBuilder、StringBuffer 的方法都会调用 AbstractStringBuilder 中的公共方法,如 super.append(…)。只是 StringBuffer 会在方法上加 synchronized 关键字,进行同步。最后,如果程序不是多线程的,那么使用StringBuilder 效率高于 StringBuffer。

5、请说出下面程序的输出

class StringEqualTest {
public static void main(String[] args) {
String s1 = “Programming”;
String s2 = new String(“Programming”);
String s3 = “Program”;
String s4 = “ming”;
String s5 = “Program” + “ming”;
String s6 = s3 + s4;
System.out.println(s1 == s2); //false
System.out.println(s1 == s5); //true
System.out.println(s1 == s6); //false
System.out.println(s1 == s6.intern()); //true
System.out.println(s2 == s2.intern()); //false
}
}

补充:解答上面的面试题需要知道如下两个知识点:

● String 对象的 intern()方法会得到字符串对象在常量池中对应的版本的引用(如果常量池中有一个字符串与String 对象的 equals 结果是 true),如果常量池中没有对应的字符串,则该字符串将被添加到常量池中,然后返回常量池中字符串的引用;

● 字符串的+操作其本质是创建了 StringBuilder 对象进行 append 操作,然后将拼接后的 StringBuilder 对象用 toString 方法处理成 String 对象,这一点可以用 javap -c StringEqualTest.class 命令获得 class 文件对应的 JVM 字节码指令就可以看出来。

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