理解Java的字符串，String、StringBulider、StringBuffer 有什么区别？

典型回答

String 是Java语言非常基础和重要的类，提供了构造和管理字符串的各种基本逻辑。它是典型的Immutable类，被声明成为final class，所有属性也都是final的。由于它的不可变性，类似拼接，裁剪字符串等动作，都会产生新的String对象。由于字符串操作的普遍性，所以相关操作的效率往往对应用性能有明显影响。

StringBuffer 是为解决String操作产生太多中间对象的问题而提供的一个类，本质是一个线程安全的可修改字符序列。

StringBuilder 是Java1.5 中新增的，在能力上和 StringBuffer没有本质区别，但是它去掉了线程安全的部分，有效减小了开销，是绝大部分情况下进行字符串拼接的首选。

考点分析

基本的线程安全设计与实现，JVM对象缓存机制的理解，JVM优化Java代码的一些技巧，String池？

知识扩展

  1. 字符串设计与实现考量
  • Immutable类，原生的保证了基础线程安全，因为你无法对它内部数据进行任何修改，并且对象在拷贝时不需要额外复制数据。
  • StringBuffer的实现细节，通过把各种修改数据的方法都加上 synchronized 关键字实现，非常直白。“过早优化是万恶之源”，考虑可靠性、正确性和代码可读性才是大多是应用开发最重要的因素。
  1. /**
  2.     * Constructs a string builder initialized to the contents of the
  3.     * specified string. The initial capacity of the string builder is
  4.     * {@code 16} plus the length of the string argument.
  5.     *
  6.     * @param   str   the initial contents of the buffer.
  7.     */
  8.    public StringBuilder(String str) {
  9.        super(str.length() + 16);
  10.        append(str);
  11.    }
  • 内部char数组适当避免多次扩容的开销。扩容会产生多重开销，因为要抛弃原有数组，创建新的数组，还要进行arraycopy
  1. 字符串缓存

堆转储（Dump Heap），25%字符串，一半重复。

Java6以后，intern()方法，实现相应字符串缓存，PermGen，永久代，空间有限，容易OOM；
在后续版本中，缓存被放置在堆中，永久代在JDK8中被MetaSpace 元数据区替代了

  1. SymbolTable statistics:
  2. Number of buckets       :     20011 =    160088 bytes, avg   8.000
  3. Number of entries       :     14448 =    346752 bytes, avg  24.000
  4. Number of literals      :     14448 =    619280 bytes, avg  42.863
  5. Total footprint         :           =   1126120 bytes
  6. Average bucket size     :     0.722
  7. Variance of bucket size :     0.715
  8. Std. dev. of bucket size:     0.845
  9. Maximum bucket size     :         6
  10. StringTable statistics:
  11. Number of buckets       :     60013 =    480104 bytes, avg   8.000
  12. Number of entries       :      2554 =     61296 bytes, avg  24.000
  13. Number of literals      :      2554 =    215512 bytes, avg  84.382
  14. Total footprint         :           =    756912 bytes
  15. Average bucket size     :     0.043
  16. Variance of bucket size :     0.043
  17. Std. dev. of bucket size:     0.206
  18. Maximum bucket size     :         3

Intern是一种显式地排重机制，需要开发者写代码时明确调用，麻烦，污染代码，很难保证效率。
Oracle JDK 8u20 之后，新特性，G1 GC下的字符串排重，JVM底层的改变。
Intrinsic 机制

  1. String自身的演化

评论学习

String的创建机理
由于String在Java世界中使用过于频繁，Java为了避免在一个系统中产生大量的String对象，引入了字符串常量池。其运行机制是：创建一个字符串时，首先检查池中是否有值相同的字符串对象，如果有则不需要创建直接从池中刚查找到的对象引用；如果没有则新建字符串对象，返回对象引用，并且将新创建的对象放入池中。但是，通过new方法创建的String对象是不检查字符串池的，而是直接在堆区或栈区创建一个新的对象，也不会把对象放入池中。上述原则只适用于通过直接量给String对象引用赋值的情况。

举例：

  1. String str1 = "123"; //通过直接量赋值方式，放入字符串常量池
  2. String str2 = new String(“123”);//通过new方式赋值方式，不放入字符串常量池

:::info Java9 以后，对 字符串底层实现的优化 :::