可以把 String 理解为 Java 中用来表示文本的数据类型，它不是一个简单的数据类型（int 或 char），而是一个对象。
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下面我们从几个核心方面来深入理解 String。
String 的核心特性
理解 String，首先要记住它的四个最关键特性：
a) 不可变性
这是 String 最重要的特性，一旦一个 String 对象被创建，它的内容（即它所包含的字符序列）就不能被改变。
任何看似修改 String 的操作，实际上都是创建了一个新的 String 对象，而原来的对象保持不变。
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示例：
String s1 = "Hello"; String s2 = s1; // s2 和 s1 指向同一个对象 // 看似修改了 s1，但实际上： // 1. JVM 在内存中创建了一个新的 String 对象 "World"。 // 2. 让 s1 这个引用变量指向这个新对象。 // 3. 原来那个 "Hello" 对象如果没有其他引用指向它，就会被垃圾回收器回收。 s1 = "World"; System.out.println(s1); // 输出: World System.out.println(s2); // 输出: Hello (s2 仍然指向原来的 "Hello" 对象)
为什么 String 要设计成不可变？
- 线程安全不能被改变，所以多个线程可以同时访问一个
String对象而无需担心数据被篡改，不需要同步操作，提高了效率。 - 安全：在处理如数据库用户名、密码、文件路径等敏感信息时，由于其不可变性，这些信息在内存中不会被意外修改，更安全。
- 性能优化（字符串常量池）：这是 JVM 的一种优化机制，由于
String不可变，JVM 可以将字面量（如"abc"）创建的字符串对象缓存起来，下次再使用"abc"时，会直接从常量池中引用，而不是创建新对象，从而节省内存。
b) 对象而非基本类型
String 是一个类，属于 java.lang 包。String 变量实际上是一个对象的引用，它指向存储在堆内存中的 String 对象。
String str = "abc"; // "abc" 是一个 String 对象，str 是指向这个对象的引用。
c) 字符串常量池
这是一个特殊的内存区域,位于方法区（在 JDK 7 及之后版本，它被移到了堆内存中），它专门用来存储字符串字面量。
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当使用双引号 创建字符串时，JVM 会首先检查常量池中是否已经存在该字符串。
- 如果存在：直接返回池中对象的引用。
- 如果不存在：创建一个新的字符串对象，并将其放入常量池，然后返回引用。
示例：
String s1 = "hello"; // JVM 在常量池中创建 "hello" 对象，s1 指向它 String s2 = "hello"; // JVM 发现常量池中已有 "hello"，直接让 s2 指向同一个对象 System.out.println(s1 == s2); // 输出 true，因为 s1 和 s2 引用的是同一个对象
注意：使用 new 关键字创建字符串，不会检查常量池，而是直接在堆内存中创建一个新的对象。
String s3 = new String("hello"); // 在堆内存中创建一个新的 "hello" 对象
String s4 = new String("hello"); // 又在堆内存中创建另一个新的 "hello" 对象
System.out.println(s3 == s4); // 输出 false，因为 s3 和 s4 指向的是堆中两个不同的对象
d) final 类
String 类被声明为 final，这意味着：
- 不能被继承：你不能创建一个
String的子类，这保证了所有String对象的行为都是一致的，防止有人通过继承来破坏其不可变性。 - 所有方法都是“固定”的：
String类提供的方法集是稳定和不变的。
String 的常用方法
String 类提供了非常丰富的方法来操作字符串。
| 方法 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
length() |
返回字符串的长度 | "abc".length() 返回 3 |
charAt(int index) |
返回指定索引处的字符 | "abc".charAt(1) 返回 'b' |
substring(int beginIndex) |
返回从 beginIndex 开始到末尾的子串 |
"hello".substring(1) 返回 "ello" |
substring(int beginIndex, int endIndex) |
返回从 beginIndex 开始到 endIndex-1 的子串 |
"hello".substring(1, 3) 返回 "el" |
concat(String str) |
将指定的字符串连接到当前字符串的末尾（创建新对象） | "a".concat("b") 返回 "ab" |
toUpperCase() / toLowerCase() |
将字符串转换为大写/小写（创建新对象） | "aBc".toUpperCase() 返回 "ABC" |
trim() |
去除字符串首尾的空格（创建新对象） | " a b c ".trim() 返回 "a b c" |
equals(Object anObject) |
比较两个字符串的是否相等（区分大小写） | "abc".equals("ABC") 返回 false |
equalsIgnoreCase(String anotherString) |
比较两个字符串的内容是否相等（不区分大小写） | "abc".equalsIgnoreCase("ABC") 返回 true |
compareTo(String anotherString) |
按字典顺序比较两个字符串，返回一个整数值 | "abc".compareTo("abd") 返回 -1 |
contains(CharSequence s) |
判断字符串是否包含指定的字符序列 | "hello".contains("ell") 返回 true |
indexOf(String str) |
返回子字符串第一次出现的索引，未找到则返回 -1 |
"hello".indexOf("l") 返回 2 |
replace(char oldChar, char newChar) |
替换所有出现的字符（创建新对象） | "hello".replace('l', 'p') 返回 "heppo" |
String、StringBuilder 和 StringBuffer 的区别
在 Java 中，当你需要频繁修改字符串内容时，直接使用 String 会因为频繁创建新对象而导致性能问题，这时就需要 StringBuilder 和 StringBuffer。
| 特性 | String |
StringBuilder |
StringBuffer |
|---|---|---|---|
| 可变性 | 不可变 | 可变 | 可变 |
| 线程安全 | 线程安全（不可变天生安全） | 非线程安全 | 线程安全 |
| 性能 | 频繁修改时性能差 | 性能最好（无同步开销） | 性能比 StringBuilder 稍差（有同步开销） |
| 使用场景 | 存储和操作不变的文本 | 单线程环境下，进行大量字符串拼接、修改操作 | 多线程环境下，进行大量字符串拼接、修改操作 |
何时使用？
- 如果你的字符串内容不会改变，或者只改变一次，直接使用
String。 - 如果你在单线程环境中需要频繁地拼接、修改字符串，使用
StringBuilder（性能更高）。 - 如果你在多线程环境中需要频繁地拼接、修改字符串，为了保证数据安全，使用
StringBuffer。
示例：
// 使用 String (效率低)
String result = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
result = result + "a"; // 每次循环都创建一个新的 String 对象
}
// 使用 StringBuilder (效率高)
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
sb.append("a"); // 在原有的对象上进行修改，不创建新对象
}
String result = sb.toString();
String是什么？ 它是 Java 中用于表示文本的不可变对象。- 核心特性：不可变性、是对象、存在于字符串常量池、是final类。
- 如何创建？ 可以通过字面量 或
new关键字创建，两者在内存中的行为不同。 - 如何操作？
String类提供了大量方法来获取子串、拼接、比较、查找等，但所有方法都会返回一个新的String对象。 - 性能考量：对于频繁的字符串修改，应使用
StringBuilder（单线程）或StringBuffer（多线程）来代替String，以避免不必要的对象创建和垃圾回收开销。
