一 String類
String類被final所修飾,也就是說String對象是不可變量,併發程序最喜歡不可變量了。String類實現了Serializable, Comparable<String>, CharSequence接口。
Comparable接口有compareTo(String s)方法,CharSequence接口有length(),charAt(int index),subSequence(int start,int end)方法。
二 String屬性
String類中包含一個不可變的char數組用來存放字符串,一個int型的變量hash用來存放計算後的哈希值。
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
三 String構造函數
//不含參數的構造函數,一般沒什麼用,因爲value是不可變量
public String() {
this.value = new char[0];
}
//參數爲String類型
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
//參數爲char數組,使用java.utils包中的Arrays類複製
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
//從bytes數組中的offset位置開始,將長度爲length的字節,以charsetName格式編碼,拷貝到value
public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)
throws UnsupportedEncodingException {
if (charsetName == null)
throw new NullPointerException("charsetName");
checkBounds(bytes, offset, length);
this.value = StringCoding.decode(charsetName, bytes, offset, length);
}
//調用public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)構造函數
public String(byte bytes[], String charsetName)
throws UnsupportedEncodingException {
this(bytes, 0, bytes.length, charsetName);
}
equals方法經常用得到,它用來判斷兩個對象從實際意義上是否相等,String對象判斷規則:
-
內存地址相同,則爲真。
-
如果對象類型不是String類型,則爲假。否則繼續判斷。
-
如果對象長度不相等,則爲假。否則繼續判斷。
-
從後往前,判斷String類中char數組value的單個字符是否相等,有不相等則爲假。如果一直相等直到第一個數,則返回真。
由此可以看出,如果對兩個超長的字符串進行比較還是非常費時間的。
int compareTo(String anotherString)
public int compareTo(String anotherString) {
//自身對象字符串長度len1
int len1 = value.length;
//被比較對象字符串長度len2
int len2 = anotherString.value.length;
//取兩個字符串長度的最小值lim
int lim = Math.min(len1, len2);
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int k = 0;
//從value的第一個字符開始到最小長度lim處爲止,如果字符不相等,返回自身(對象不相等處字符-被比較對象不相等字符)
while (k < lim) {
char c1 = v1[k];
char c2 = v2[k];
if (c1 != c2) {
return c1 - c2;
}
k++;
}
//如果前面都相等,則返回(自身長度-被比較對象長度)
return len1 - len2;
}
這個方法寫的很巧妙,先從0開始判斷字符大小。如果兩個對象能比較字符的地方比較完了還相等,就直接返回自身長度減被比較對象長度,如果兩個字符串長度相等,則返回的是0,如果長度不等且比較時有不同的字符,則返回兩字符之差,巧妙地判斷了三種情況。
int hashCode()
public int hashCode() {
int h = hash;
//如果hash沒有被計算過,並且字符串不爲空,則進行hashCode計算
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;
//計算過程
//s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
//hash賦值
hash = h;
}
return h;
}
String類重寫了hashCode方法,Object中的hashCode方法是一個Native調用。String類的hash採用多項式計算得來,我們完全可以通過不相同的字符串得出同樣的hash,所以兩個String對象的hashCode相同,並不代表兩個String是一樣的。
boolean startsWith(String prefix,int toffset)
public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
char ta[] = value;
int to = toffset;
char pa[] = prefix.value;
int po = 0;
int pc = prefix.value.length;
// Note: toffset might be near -1>>>1.
//如果起始地址小於0或者(起始地址+所比較對象長度)大於自身對象長度,返回假
if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
return false;
}
//從所比較對象的末尾開始比較
while (--pc >= 0) {
if (ta[to++] != pa[po++]) {
return false;
}
}
return true;
}
public boolean startsWith(String prefix) {
return startsWith(prefix, 0);
}
public boolean endsWith(String suffix) {
return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length);
}
起始比較和末尾比較都是比較經常用得到的方法,例如在判斷一個字符串是不是http協議的,或者初步判斷一個文件是不是mp3文件,都可以採用這個方法進行比較。
String concat(String str)
public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
//如果被添加的字符串爲空,返回對象本身
if (otherLen == 0) {
return this;
}
int len = value.length;
char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
str.getChars(buf, len);
return new String(buf, true);
}
concat方法也是經常用的方法之一,它先判斷被添加字符串是否爲空來決定要不要創建新的對象。
String replace(char oldChar,char newChar)
public String replace(char oldChar, char newChar) {
//新舊值先對比
if (oldChar != newChar) {
int len = value.length;
int i = -1;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
//找到舊值最開始出現的位置
while (++i < len) {
if (val[i] == oldChar) {
break;
}
}
//從那個位置開始,直到末尾,用新值代替出現的舊值
if (i < len) {
char buf[] = new char[len];
for (int j = 0; j < i; j++) {
buf[j] = val[j];
}
while (i < len) {
char c = val[i];
buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
i++;
}
return new String(buf, true);
}
}
return this;
}
這個方法也有討巧的地方,例如最開始先找出舊值出現的位置,這樣節省了一部分對比的時間。replace(String oldStr,String newStr)方法通過正則表達式來判斷。
String trim()
public String trim() {
int len = value.length;
int st = 0;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
//找到字符串前段沒有空格的位置
while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) {
st++;
}
//找到字符串末尾沒有空格的位置
while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) {
len--;
}
//如果前後都沒有出現空格,返回字符串本身
return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
}
trim方法用起來也6的飛起
String intern()
public native String intern();
intern方法是Native調用,它的作用是在方法區中的常量池裏通過equals方法尋找等值的對象,如果沒有找到則在常量池中開闢一片空間存放字符串並返回該對應String的引用,否則直接返回常量池中已存在String對象的引用。
將引言中第二段代碼
//String a = new String("ab1");
//改爲
String a = new String("ab1").intern();
則結果爲爲真,原因在於a所指向的地址來自於常量池,而b所指向的字符串常量默認會調用這個方法,所以a和b都指向了同一個地址空間。
int hash32()
private transient int hash32 = 0;
int hash32() {
int h = hash32;
if (0 == h) {
// harmless data race on hash32 here.
h = sun.misc.Hashing.murmur3_32(HASHING_SEED, value, 0, value.length);
// ensure result is not zero to avoid recalcing
h = (0 != h) ? h : 1;
hash32 = h;
}
return h;
}
在JDK1.7中,Hash相關集合類在String類作key的情況下,不再使用hashCode方式離散數據,而是採用hash32方法。這個方法默認使用系統當前時間,String類地址,System類地址等作爲因子計算得到hash種子,通過hash種子在經過hash得到32位的int型數值。
public int length() {
return value.length;
}
public String toString() {
return this;
}
public boolean isEmpty() {
return value.length == 0;
}
public char charAt(int index) {
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return value[index];
}
以上是一些簡單的常用方法。
總結
String對象是不可變類型,返回類型爲String的String方法每次返回的都是新的String對象,除了某些方法的某些特定條件返回自身。
String對象的三種比較方式:
==內存比較:直接對比兩個引用所指向的內存值,精確簡潔直接明瞭。
equals字符串值比較:比較兩個引用所指對象字面值是否相等。
hashCode字符串數值化比較:將字符串數值化。兩個引用的hashCode相同,不保證內存一定相同,不保證字面值一定相同。