关于String的面试题

由于最近公司组织架构做出调整，导致公司一部分人员调动。团队成员又开始寻找新的机会。下面的面试题有的是同事问我的，有的是我面试可能会问的。To be honest,有些面试题还是需要提前准备的…, 进入正题：

强调一点，有时候同一问题，面试官可能问法上有区别，这个需要大家能具备"听到题目关键字，就基本锁定考察点以及延伸的能力"。比如提到String类，就要想要其特性&WHY，内存相关(字符串常量池)，源码级别(hashCode实现)… 这样去准备面试，可以做到有的放矢…成为offer收割机。PS：准备面试的 时候多问自己几个WHY…

1.String类是可变吗？如何实现的?

1. String 是不可变的；
2. 因为String是关键字final修饰的，故不能被继承，且所有的成员方法都默认为final。

1.1 讲一下String为什么这样设计？

直接上固定套路，不知道可以参考面试技巧。
前提知识：字符串常量池

废话一句：这样设计的原因主要是从效率和安全性上考虑的。

效率：

1. 只有将String设计为不可变的，才能实现常量池。常量池的存在减少了heap的空间。因为不必再在为每个字符串对象开辟独立的Heap空间。字符串常量池的存在使JVM提高了性能和减少了内存开销。
2. Java中的String对象的哈希码被频繁地使用，字符串的不可变性保证了hash码的唯一性。尤其是在HashMap中String作为key。

安全:

1. No doubt 线程安全：String的不可变性保证同一字符串实例被多个线程共享，所以保障了多线程的安全性。
2. Java应用以及内部的类加载机制，基本都是用String来作为参数的。如果字符串可变，那么会引起各种严重错误和安全漏洞。

更加详细的内容,推荐：深入理解Java中的String（大坑）

2.是否看过String的源码，其hashCode()是如何实现的？

先看一下String的源码(简化版本)，记住其计算公式。

hash = s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + … + s[n-1] 此处的n指的是字符串长度。

/**
* hash = s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
*/
 public int hashCode(int hash,String s) {
 char[] value =  s.toCharArray();
        if (hash == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;
            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
            	// 注意这里的31
                hash = 31 * hash + val[i];
            }
        }
        return hash;
    }

下面来推导一下(下标从0开始)：

i = 0, hash0 = s[0]
i =1, hash1 = hash[0] * 31 + s[1] = 31 * s[0] +s[1]
i = 2,hash2 = hash1 * 31 + s[2] = 31 ( 31 * s[0] +s[1]) + s[2] = 31^2 * s[0] + 31 * s[1] + s[2]
···
i= n, hash = 31^ns[0] + 31^(n-1)* s[1]+ … + s[n]

2.1 这里为什么乘以31？

存在即合理，平时不多问自己why?面试时就多几分把握…

1. 31是奇质数(odd prime)：按照传统，一般都是乘以质数.
2. 31可以表示为(2^5-1)。所以它的乘法运算可以被替换成: 31 * i = (i << 5) -i .JVM自动完成优化。
3. 31作为因子,计算出来的hashCode范围比较”适中“，能兼顾效率。。PS：（因子太小，hash冲突几率大；因子太大，结果容易溢出。）

想深度了解的，不妨参考：科普：String hashCode 方法为什么选择数字31作为乘子

2.2 String为什么要重写hashCode?## 标题

因为String重写了equals()方法 …2333,会不会被打啊？

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2.2.1 equals() 和 " == "的区别？

1.默认情况下，两者没有区别。因为 equals()方法Object中内置的方法，其内部实现是借助于”==“
2. equals(）方法我们一般自己实现，用于比较对象的内容。而 “ ==”比较的是对象的内存地址。

2.2.2 equals() 和 hashCode()方法有什么联系？

推荐做法：一般重写equals (),也要重写hashCode() ，PS: hashCode()重写不是必须的。若用不到hashCode ，就无需重写。（就怕你分不清啊…）

这里主要阐述一下需要重写hashCode()的理由：

主要是针对于map相关操作，避免碰撞与冲突。用于根据key的哈希码来计算存储位置，以及保证相同对象的key的唯一性。

HashMap中的Node的hashCode()实现

 	public final int hashCode() {
            return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
    }

Objects的hashCode()

 public static int hashCode(Object o) {
        return o != null ? o.hashCode() : 0;
    }

2.2.3 hashCode()实现的规定

IAW，hashcode相等说明不了问题…

对象相等，hashcode一定相等；反之不成立。
对象不相等，hashcoce一定不相等；反之成立。

3.String类不可变，那如何实现可变的需求呢？

StringBuilder 和 StringBuffer开始表演,(PS: 记不住就：两SB)
两者都是字符序列可变的字符串，用法也基本都相同，常用方法都是 ：append(), charAt(),substring(),delete()…and so on.

3.1 StringBuffer

这里主要强调一下:StringBuffer是线程安全的，常用操作方法全部被synchronized修饰。

append()

    @Override
    public synchronized StringBuffer append(String str) {
        toStringCache = null;
        super.append(str);
        return this;
    }

3.2 StringBuilder

append()

 @Override
    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }

3.3 StringBuffer 和StringBuilder的区别？

1.StringBuffer 是线程安全的,适用于单多线程
2. StringBuilder 是非线程安全的，适用于单线程
3. OK ，速度上，StringBuilder 快于 StringBuffer。(常识)

记不住，就想一下Buffer是缓冲的意思，肯定适用于多任务…即(多线程环境)

3.4 StringBuffer 和StringBuilder可以被继承吗？

WTF?

记住就行，两者都被final修饰，不能被继承，打死也别忘记，关于String的就是不能被继承即可…

3.5 多个字符串使用+拼接，你认为内部是怎么处理的？

Oh,My God…!

略微思考一番，我认为其内部应该是新建一个StringBuilder对象，然后调用一系列的append()，最后toString()。

优秀！！！，就是他啦…## 标题