【005期】JavaSE面試題（五）：String類

開篇介紹

大家好，我是Java最全面試題庫的提褲姐，本篇文章是面試系列文章的第五篇，主要介紹了JavaSE中String相關的面試題，在之後會順着開篇的思維導圖一直總結下去，做到日更！如果我能做到百日百更，希望你也可以跟着百日百刷，一百天養成一個好習慣。

一、String、StringBuffer、StringBuilder 的區別？

• 都是final類，都不允許被繼承
• String長度是不可變的，StringBuffer和StringBuilder長度是可變的。
• StringBuffer是線程安全的，StringBuilder是線程不安全的，但他們兩個中的所有方法都是相同的，StringBuffer在StringBuilder的方法之上加了synchronized修飾，保證線程安全。
• StringBuilder比StringBuffer擁有更好的性能。
• 如果一個String類型的字符串，在編譯時就可以確定是一個字符串常量，則編譯完成之後，字符串會自動拼接成一個常量。此時String的速度比StringBuilder和StringBuffer的性能更好。

二、String str=“aaa” 與 String str=new String(“aaa”)一樣嗎？

不同，內存分配的方式不同。
String str="aaa"，創建了1個對象，創建的"aaa"是常量，jvm將其分配在常量池中；
String str=new String("aaa")，創建了2個對象，一個是在常量池中，一個在堆內存中。

三、String str=“aa” ，String s=“bb” ，String aa=aa+s;一共創建了幾個對象？

一共有2個引用，3個對象；
“aa"與"bb"都是常量，常量的值不能改變，當執行字符串拼接的時候，會創建一個新的常量"aabb”，將其存到常量池中。

四、String s = “Hello”;s = s + " world!";這兩行代碼執行後，原始的 String 對象中的內容到底變了沒有？

沒有。
因爲 String 被設計成不可變(immutable)類，所以它的所有對象都是不可變對象。在這段代碼中，s 原先指
向一個 String 對象，內容是 “Hello”，然後我們對 s 進行了“+”操作，那麼 s 所指向的那個對象是沒有發生變化的。這時，s 不指向原來那個對象了，而指向了另一個 String 對象，內容爲"Hello world!"，原來那個對象還存在於內存之中，只是 s 這個引用變量不再指向它了。
結論，如果經常對字符串進行各種各樣的修改，或者說，不可預見的修改，那麼使用 String 來代表字符串的話會引起很大的內存開銷。因爲 String 對象建立之後不能再改變，所以對於每一個不同的字符串，都需要一個 String 對象來表示。這時，應該考慮使用 StringBuffer 類，它允許修改，而不是每個不同的字符串都要生成一個新的對象。並且，這兩種類的對象轉換十分容易。同時，如果要使用內容相同的字符串，不必每次都 new 一個 String。例如要在構造器中對一個名叫 s 的 String 引用變量進行初始化，把它設置爲初始值，應當這樣做：

public class Demo {
  private String s;
  ...
  s = "Initial Value";
  ...
}

而非s = new String("Initial Value");
後者每次都會調用構造器，生成新對象，性能低下且內存開銷大，並且沒有意義，因爲 String 對象不可改變，所以對於內容相同的字符串，只要一個 String 對象來表示就可以了。也就說，多次調用上面的構造器創建多個對象，他們的 String 類型屬性 s 都指向同一個對象。
上面的結論還基於這樣一個事實：
對於字符串常量，如果內容相同，Java 認爲它們代表同一個 String 對象。
而用關鍵字 new 調用構造器，總是會創建一個新的對象，無論內容是否相同。
至於爲什麼要把 String 類設計成不可變類，是它的用途決定的。其實不只 String，很多 Java 標準類庫中的類都是不可變的。在開發一個系統的時候，我們有時候也需要設計不可變類，來傳遞一組相關的值，這也是面向對象思想的體現。
不可變類有一些優點，比如因爲它的對象是隻讀的，所以多線程併發訪問也不會有任何問題。
當然也有一些缺點，比如每個不同的狀態都要一個對象來代表，可能會造成性能上的問題。所以 Java 標準類庫還提供了一個可變版本，即 StringBuffer。

五、判斷下面代碼的執行結果

String s1 = new String("abc");    
String s2 = "abc";
System.out.println(s1 == s2);   //false
System.out.println(s1.equals(s2));   //true

原因：s1記錄的是堆內存中對象的地址，s2記錄的是常量池中的地址

String s1 = "a" + "b" + "c";
String s2 = "abc";
System.out.println(s1 == s2);        //true    
System.out.println(s1.equals(s2));   //true    

原因：java中有常量優化機制，編譯時就把 “a” + “b” + "c"變成“abc”賦值給s1

String s1 = "ab";
String s2 = "abc";
String s3 = s1 + "c";
System.out.println(s3 == s2);            //false
System.out.println(s3.equals(s2));       //true

原因：因爲s1是一個變量，jvm運行的時候不認爲s3=“abc”，也就是無法使用常量池。因此s3會重新創建一個對象。