描述
- String：字符串，使用一对 ”” 引起来表示
- String s1 = "mogublog" ; // 字面量的定义方式
- String s2 = new String("moxi"); // new的定义方式
- String声明为final的，不可被继承
- String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。实现了Comparable接口：表示string可以比较大小
- String在jdk8及以前内部定义了final char[] value用于存储字符串数据。JDK9时改为byte[]
不可变性
>当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
>当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
>当调用string的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
>通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
一句话：只要进行了修改，就会重新创建一个对象，这就是不可变性。
public static void strTest(){
// 字面量定义的方式，“yLingDream”存储在字符串常量池中
log.info("**不可变性**");
log.info("字面量定义的方式，“yLingDream”存储在字符串常量池中");
String str1 = "yLingDream";
String str2 = "yLingDream";
log.info("str1 == str2 : , {}", str1 == str2);
log.info("str1.equals(str2) : , {}", str1.equals(str2));
str2 = "yLingDreamYYY";
log.info("str1 == str2 : , {}", str1 == str2);
log.info("str1.equals(str2) : , {}", str1.equals(str2));
// 只要进行了修改，就会重新创建一个对象，这就是不可变性
// 如果拼接符号的前后出现了变量，则相当于在堆空间中new String()，具体的内容为拼接的结果
str2 += "MuMu";
log.info("只要进行了修改，就会重新创建一个对象，这就是不可变性");
log.info("str2 : , {}", str2);
}
public static void strExer(){
StringTest st = new StringTest();
st.change(st.str, st.ch);
log.info("st.str : , {}", st.str);
log.info("st.ch : , {}", st.ch);
log.info("**字符串常量池是不会存储相同内容的字符串的**");
log.info("String的string Pool是一个固定大小的Hashtable，默认值大小长度是1009。如果放进string Pool的string非常多， \n 就会造成Hash冲突严重，从而导致链表会很长，而链表长了后直接会造成的影响就是当调用string.intern时性能会大幅下降。");
log.info("使用-XX:StringTablesize可设置stringTab1e的长度\n");
log.info("在jdk6中stringTable是固定的，就是1009的长度，所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。stringTablesize \n 设置没有要求");
log.info("在jdk7中，stringTable的长度默认值是60013");
log.info("在JDK8中，StringTable可以设置的最小值为1009");
}String的内存分配
在Java语言中有8种基本数据类型和一种比较特殊的类型string。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存，都提供了一种常量池的概念。
常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种基本数据类型的常量池都是系统协调的，string类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种。
直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。
- 比如：string info="atguigu.com"；
如果不是用双引号声明的string对象，可以使用string提供的intern（）方法。
Java 6及以前，字符串常量池存放在永久代
Java 7中 oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变，即将字符串常量池的位置调整到Java堆内，所有的字符串都保存在堆（Heap）中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
字符串常量池概念原本使用得比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7中使用string.intern()。Java8元空间，字符串常量在堆。
为什么String从永久代调整到堆中
在JDK 7中，interned字符串不再在Java堆的永久生成中分配，而是在Java堆的主要部分(称为年轻代和年老代)中分配，与应用程序创建的其他对象一起分配。此更改将导致驻留在主Java堆中的数据更多，驻留在永久生成中的数据更少，因此可能需要调整堆大小。由于这一变化，大多数应用程序在堆使用方面只会看到相对较小的差异，但加载许多类或大量使用字符串的较大应用程序会出现这种差异。intern()方法会看到更显著的差异。
- 永久代的默认比较小
- 永久代垃圾回收频率低
String的基本操作
Java语言规范里要求完全相同的字符串字面量，应该包含同样的Unicode字符序列（包含同一份码点序列的常量），并且必须是指向同一个String类实例。
## 字符串拼接操作
- 常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化。
- 常量池中不会存在相同内容的变量。
- 只要其中有一个是变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder。
- 如果拼接的结果调用intern()方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回此对象地址。
/**
* String 拼接
*/
public static void appendStr(int level){
String str = "";
for (int i = 0; i < level; i++) {
str += String.valueOf(System.currentTimeMillis()).substring(5, 9);
}
}
/**
* StringBuilder.append()
* @param level
*/
public static void appendStrBuilder(int level){
StringBuilder str = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < level; i++) {
str.append(String.valueOf(System.currentTimeMillis()).substring(5, 9));
}
}
在JDK5之后，使用的是StringBuilder，在JDK5之前使用的是StringBuffer
| String | StringBuffer | StringBuilder |
| String的值是不可变的，这就导致每次对String的操作都会生成新的String对象，不仅效率低下，而且浪费大量优先的内存空间 | StringBuffer是可变类，和线程安全的字符串操作类，任何对它指向的字符串的操作都不会产生新的对象。每个StringBuffer对象都有一定的缓冲区容量，当字符串大小没有超过容量时，不会分配新的容量，当字符串大小超过容量时，会自动增加容量 | 可变类，速度更快 |
| 不可变 | 可变 | 可变 |
| 线程安全 | 线程不安全 | |
| 多线程操作字符串 | 单线程操作字符串 |
注意，我们左右两边如果是变量的话，就是需要new StringBuilder进行拼接，但是如果使用的是final修饰，则是从常量池中获取。所以说拼接符号左右两边都是字符串常量或常量引用 则仍然使用编译器优化。也就是说被final修饰的变量，将会变成常量，类和方法将不能被继承。在开发中，能够使用final的时候，建议使用上。
结论：通过StringBuilder的append()方式添加字符串的效率，要远远高于String的字符串拼接方法。
好处
- StringBuilder的append的方式，自始至终只创建一个StringBuilder的对象
- 对于字符串拼接的方式，还需要创建很多StringBuilder对象和 调用toString时候创建的String对象
- 内存中由于创建了较多的StringBuilder和String对象，内存占用过大，如果进行GC那么将会耗费更多的时间改进的空间
- 我们使用的是StringBuilder的空参构造器，默认的字符串容量是16，然后将原来的字符串拷贝到新的字符串中， 我们也可以默认初始化更大的长度，减少扩容的次数
- 因此在实际开发中，我们能够确定，前前后后需要添加的字符串不高于某个限定值，那么建议使用构造器创建一个阈值的长度
intern()的使用
intern是一个native方法，调用的是底层C的方法。
字符串池最初是空的，由String类私有地维护。在调用intern方法时，如果池中已经包含了由equals(object)方法确定的与该字符串对象相等的字符串，则返回池中的字符串。否则，该字符串对象将被添加到池中，并返回对该字符串对象的引用。
如果不是用双引号声明的string对象，可以使用string提供的intern方法：intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在就会将当前字符串放入常量池中。
("I " + "love " + "yLingDream").intern() == "I love yLingDream" : true
Interned string就是确保字符串在内存里只有一份拷贝，这样可以节约内存空间，加快字符串操作任务的执行速度。、注意，这个值会被存放在字符串内部池（String Intern Pool）。
/**
* 使用Intern() 测试执行效率
* 对于程序中大量使用存在的字符串时，尤其存在很多已经重复的字符串时，
* 使用intern()方法能够节省内存空间。
*
* 大的网站平台，需要内存中存储大量的字符串。比如社交网站，很多人都存储：北京市、海淀区等信息。
* 这时候如果字符串都调用intern() 方法，就会很明显降低内存的大小。
*/
static final int MAX_COUNT = 1000 * 10000;
static final String[] arr = new String[MAX_COUNT];
public static void appendStrInternTest(){
Integer [] data = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++) {
arr[i] = new String(String.valueOf(data[i%data.length])).intern();
}
long end = System.currentTimeMillis();
log.info("appendStrInternTest 花费的时间为：" + (end - start));
try {
Thread.sleep(1000000);
} catch (Exception e) {
e.getStackTrace();
}
}
总结string的intern()的使用：
JDK1.6中，将这个字符串对象尝试放入串池。
- 如果串池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址 。
- 如果没有，会把此**对象复制一份**，放入串池，并返回串池中的对象地址 。
JDK1.7起，将这个字符串对象尝试放入串池。
- 如果串池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址 。
- 如果没有，则会把**对象的引用地址**复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址。
以上。