基礎面試，為什么面試官總喜歡問String？

本文轉載自查看原文 2019-09-05 08:51 1229 JVM/ final/ String

關於 Java String，這是面試的基礎，但是還有很多童鞋不能說清楚，所以本文將簡單而又透徹的說明一下那個讓你迷惑的 String

在 Java 中，我們有兩種方式創建一個字符串

String x = "abc";
String y = new String("abc");

你常見也常寫第一種，很少見第二種，但面試還總問這類問題，雙引號和構造器兩種形式創建字符串到底有什么差別呢？

先來看例子

例子 1

String a = "abcd";
String b = "abcd";
System.out.println(a == b);  // True
System.out.println(a.equals(b)); // True

a == b 結果為 true，是因為 a 和 b 都指向 方法區(method area) 同一個字符串文字，內存引用是同一個

當多次創建相同的字符串文字時，只存儲每個不同字符串值的一個副本。這個叫做字符串留駐/留用，Java 中所有編譯期字符串常量都會被自動留駐

例子 2

String c = new String("abcd");
String d = new String("abcd");
System.out.println(c == d);  // False
System.out.println(c.equals(d)); // True

c==d 結果為 false，因為 c 和 d 的引用指向堆中不同的對象，不同的對象肯定有不同的內存引用

舉了兩個例子，文字描述有點懵？我們來試圖通過圖形來理解上述兩種情況:

也許你已經看看出來了，一個是在方法區，一個是在堆中，在 JVM 模型中這是兩個不同的區域，也許你面試時也經常被問到吧，來看下圖:

再次提醒一下，所有 new 的對象都會在 Heap 中，這樣以后你就好區分了

運行期字符串留駐

上面說的字符串留駐是在編譯期，那么運行期可以嗎？答案是肯定的，我們需要一個函數來幫忙

String c = new String("abcd").intern();
String d = new String("abcd").intern();
System.out.println(c == d);  // Now true
System.out.println(c.equals(d)); // True

看到 c == d 結果為 true，你應該理解 intern (英文有拘留，軟禁的意思)的作用了，通過調用 intern()方法，就好比把創建的字符串拘留在方法區一樣了

在面試時甚至還會問你下面代碼創建了幾個對象:

String d = new String("abcd")

如果方法區已存在"abcd", 那么只創建一個 new String 的對象
如果方法區沒有"abcd", 那么要創建兩個對象，一個在方法區，一個在堆中

所以，正常情況下我們沒必要使用構造器創建對象，因為這很可能會產生一個額外的沒用的對象，但是有例外哦，我們下面說

String s = "abcd";
s = s.concat("ef");

當我們想在字符串 s 后面拼接字符"ef"時，會在堆中創建一個新的對象，並將 s 的引用指向新創建的對象，由於 String 創建的是不可變對象，所以 String 類中的所有方法都不會改變它自身，而是返回一個新的字符串(快打開你的 IDE，看看是否每個操作String 的方法最后都是返回有 return new String 字樣)，到這里你也應該理解了一個道理:

如果我們需要一個字符串被修改，我們最好使用 StringBuffer 或者 StringBuilder，否則，由於每次操作字符串都會創建一個新的對象，而舊的對象不會有引用指向它，這樣我們會浪費很多垃圾回收的時間

到這里還沒完，你有沒有想過為什么 String 會被設置/制造成 final？

為什么 String 類被 final 修飾

談及這個問題我們需要一些倒推的或者相互約束思維來思考

字符串池的需求

字符串池(String intern pool)是方法區域中的一個特殊存儲區域。當創建一個字符串時，如果該字符串已經存在於池中，那么返回現有字符串的引用，而不是創建一個新對象。所以說，如果一個字符串是可變的，那么改變一個引用的值，將導致原本指向該值的引用獲取到錯誤的值

緩存 hashcode

字符串的hashcode在Java中經常使用。例如，在HashMap或HashSet中。不可變保證hashcode始終是相同的，這樣就可以在不擔心更改的情況下兌現它。這意味着，不需要每次使用hashcode時都計算它。這樣更有效率。所以你會在 String 類中看到下面的成員變量的定義:

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

安全性

String被廣泛用作許多java類的參數，例如網絡連接、打開文件等。如果字符串不是不可變的，連接或文件將被更改，這可能導致嚴重的安全威脅。該方法認為它連接到一台機器上，但實際上並沒有。可變字符串也可能導致反射中的安全問題，因為參數是字符串。

不可變對象天生是線程安全的

由於不可變對象不能被更改，所以它們可以在多個線程之間自由共享。這消除了同步的需求。

總之，出於效率和安全性的考慮，String 被設計為不可變的。這也是為什么在一般情況下，不可變類是首選的原因。

附加說明

關於不可變對象和不可變引用總是有同學搞不清楚

final User user = new User();

上面的代碼指的是 user 引用不能被更改指向內存的其他地址，但是由於 User 是可變對象，我們可以調用 user 的 setter 方法修改其屬性

在String類中包含很多學問，包括你對JVM模型的理解，這也就是為什么面試官為什么喜歡問String，主要考察你的基本功

靈魂追問

String 和基本類型的包裝類如 Integer 和 Long 都被 final 修飾，但為什么不建議作為 synchronized 同步塊的參數適用呢？
基本類型自動裝箱你知道發生了什么嗎？和上一個問題有關系

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