String 是 Java 语言非常基础和重要的类，提供了构造和管理字符串的各种基本逻辑。它是典型的 Immutable 类（不可变类），被声明成为 final class，所有属性也都是 final 的。也由于它的不可变性，类似拼接、裁剪字符串等动作，都会产生新的 String 对象。由于字符串操作的普遍性，所以相关操作的效率往往对应用性能有明显影响。
StringBuffer 是为解决上面提到拼接产生太多中间对象的问题而提供的一个类，它是 Java 1.5 中新增的，我们可以用 append 或者 add 方法，把字符串添加到已有序列的末尾或者指定位置。StringBuffer 本质是一个线程安全的可修改字符序列，它保证了线程安全，也随之带来了额外的性能开销，所以除非有线程安全的需要，不然还是推荐使用它的后继者，也就是 StringBuilder。
StringBuilder 在能力上和 StringBuffer 没有本质区别，但是它去掉了线程安全的部分，有效减小了开销，是绝大部分情况下进行字符串拼接的首选。线程不安钱
要知道String 是 Immutable 的，字符串操作不当可能会产生大量临时字符串，以及线程安全方面的区别。
还要关注几个地方：
1.通过 String 和相关类，考察基本的线程安全设计与实现，各种基础编程实践。
2.考察 JVM 对象缓存机制的理解以及如何良好地使用。
3.考察 JVM 优化 Java 代码的一些技巧。
4.String 相关类的演进，比如 Java 9 中实现的巨大变化。
1. 字符串设计和实现考量
String 是 Immutable 类的典型实现，原生的保证了基础线程安全，因为你无法对它内部数据进行任何修改，这种便利甚至体现在拷贝构造函数中，由于不可变，Immutable 对象在拷贝时不需要额外复制数据。如调用函数时的值传递
StringBuffer，它的线程安全是通过把各种修改数据的方法都加上 synchronized 关键字实现的，非常直白。其实，这种简单粗暴的实现方式，非常适合我们常见的线程安全类实现，不必纠结于 synchronized 性能之类的，有人说“过早优化是万恶之源”，考虑可靠性、正确性和代码可读性才是大多数应用开发最重要的因素。
为了实现修改字符序列的目的，StringBuffer 和 StringBuilder 底层都是利用可修改的数组（char数组，JDK 9 以后是 byte数组），二者都继承了 AbstractStringBuilder，里面包含了基本操作，区别仅在于最终的方法是否加了 synchronized。
（byte数组：字节数组，如int类型可以表示为byte[4]，int类型为4个字节，byte数组的一项为一个字节，可以表示8bit位，也就是最大是-128-127范围的有符号整数）
（char占两个字节，大小为0-65535，为16bit位的无符号类型，不能表示负数）
（char可以表示中文字符，byte不可以）
这个内部数组应该创建成多大的呢？如果太小，拼接的时候可能要重新创建足够大的数组；如果太大，又会浪费空间。目前的实现是，构建时初始字符串长度加 16（这意味着，如果没有构建对象时输入最初的字符串，那么初始值就是 16）。我们如果确定拼接会发生非常多次，而且大概是可预计的，那么就可以指定合适的大小，避免很多次扩容的开销。扩容会产生多重开销，因为要抛弃原有数组，创建新的（可以简单认为是倍数）数组，还要进行 arraycopy。
如：
String strByConcat = "aa" + "bb" + "cc" + "dd";反编译后回发现，在JDK8中，字符串拼接操作会自动被 javac 转换为 StringBuilder 操作。而在 JDK 9 里面则是因为 Java 9 为了更加统一字符串操作优化，提供了 StringConcatFactory，作为一个统一的入口。javac 自动生成的代码，虽然未必是最优化的，但普通场景也足够了，你可以酌情选择。
2. 字符串缓存（常量池）
如果能避免创建重复字符串，可以有效降低内存消耗和对象创建开销。
String 在 Java 6 以后提供了 intern() 方法，目的是提示 JVM 把相应字符串缓存起来，以备重复使用。在我们创建字符串对象并调用 intern() 方法的时候，如果已经有缓存的字符串，就会返回缓存里的实例，否则将其缓存起来。一般来说，JVM 会将所有的类似“abc”这样的文本字符串，或者字符串常量之类缓存起来。
一般使用 Java 6 这种历史版本，并不推荐大量使用 intern，因为被缓存的字符串是存在所谓 PermGen 里的，也就是臭名昭著的“永久代”，这个空间是很有限的，也基本不会被 FullGC 之外的垃圾收集照顾到。所以，如果使用不当，OOM 就会光顾。在后续版本中，这个缓存被放置在堆中（常量池移到堆中），这样就极大避免了永久代占满的问题，甚至永久代在 JDK 8 中被 MetaSpace（元数据区）替代了。而且，默认缓存大小也在不断地扩大中。
Intern 是一种显式地排重机制，但是它也有一定的副作用，因为需要开发者写代码时明确调用，一是不方便，每一个都显式调用是非常麻烦的；另外就是我们很难保证效率，应用开发阶段很难清楚地预计字符串的重复情况，有人认为这是一种污染代码的实践。
由于String在Java世界中使用过于频繁，Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象，引入了字符串常量池。其运行机制是：创建一个字符串时，首先检查池中是否有值相同的字符串对象，如果有则不需要创建直接从常量池中刚查找到的对象引用；如果没有则新建字符串对象，返回对象引用，并且将新创建的对象放入常量池中。但是，通过new方法创建的String对象是不检查字符串常量池的，而是直接在堆区或栈区创建一个新的对象，也不会把对象放入常量池中。上述原则只适用于通过直接量给String对象引用赋值的情况。
举例：String str1 = "123"; //通过直接量赋值方式，放入字符串常量池
String str2 = new String(“123”);//通过new方式赋值方式，不放入字符串常量池，放在堆中
注意：String提供了inter()方法。调用该方法时，如果常量池中包括了一个等于此String对象的字符串（由equals方法确定，内容相同），则返回常量池中的字符串。否则，将此String对象添加到常量池中，并且返回此池中对象的引用。
几张图轻松理解String.intern()：
https://blog.csdn.net/soonfly/article/details/70147205
3.String 自身的演化
在历史版本中，String是使用 char 数组来存数据的，这样非常直接。但是 Java 中的 char 是两个 bytes 大小，拉丁语系语言的字符，根本就不需要太宽的 char，这样无区别的实现就造成了一定的浪费。
在 Java 9 中，引入了 Compact Strings 的设计，对字符串进行了大刀阔斧的改进。将数据存储方式从 char 数组，改变为一个 byte 数组加上一个标识编码的所谓 coder，并且将相关字符串操作类都进行了修改。另外，所有相关的 Intrinsic 之类也都进行了重写，以保证没有任何性能损失。虽然底层实现发生了这么大的改变，但是 Java 字符串的行为并没有任何大的变化，所以这个特性对于绝大部分应用来说是透明的，绝大部分情况不需要修改已有代码。在通用的性能测试和产品实验中，我们能非常明显地看到紧凑字符串带来的优势，即更小的内存占用、更快的操作速度。