String核心点（高级版）【带你少走很多弯路】

1.什么是String

String是Java中的一个非常重要的类，它位于 java.lang 包下，因此在使用时不需要显式地导入。String类代表不可变的字符序列。

2.String的特点

1. 不可变性（Immutability）String对象是不可变的，这意味着一旦创建了String对象，就不能更改其值。每次对String的修改（如拼接、替换等）都会创建新的String对象。

2. 字符串常量池（String Constant Pool）为了优化性能和节省内存，Java虚拟机（JVM）维护了一个字符串常量池。当使用字符串字面量（即双引号括起来的字符串）创建String对象时，JVM会首先检查字符串常量池中是否已经存在相同内容的字符串。如果存在，则直接返回该字符串的引用；如果不存在，则在池中创建一个新的字符串并返回其引用。这避免了在内存中创建大量重复的字符串对象。

3. final类String类被声明为final，这意味着它不能被继承。这有助于保持String类的不可变性，因为子类可能会破坏这种不变性。

4. 丰富的APIString类提供了大量的方法来操作字符串，如查找、替换、比较、分割、连接等。这些方法使得字符串处理变得简单而高效。

5. 字符串拼接字符串拼接是常见的操作，但直接使用 + 运算符进行拼接在性能上可能不是最优的，特别是在循环或大量拼接的情况下。这是因为每次拼接都会创建新的String对象。为了提高性能，可以使用 StringBuilder 或 StringBuffer 类（后者是线程安全的）来进行字符串的拼接。

6. 字符串比较使用 == 运算符比较字符串时，实际上是比较两个字符串对象的引用是否相同。要比较字符串的内容是否相同，应该使用 equals() 方法。此外， equalsIgnoreCase() 方法用于忽略大小写比较字符串内容。

7. 字符串格式化可以使用 String.format() 方法进行字符串的格式化，类似于C语言中的 printf 函数。这允许开发者创建包含变量和表达式的格式化字符串。

3.字符串池

3.1定义

字符串池是一种特殊的存储机制，用于存储字符串字面量。当程序中创建一个字符串字面量时，如果该字符串已经存在于字符串池中，则会复用已有的字符串对象；否则，会在字符串池中创建一个新的字符串对象。

3.2字符串池的位置在Java 7及之前的版本中，字符串池位于永久代（Permanent Generation）中。永久代主要用于存储类和方法的信息，包括静态字段和常量池。字符串池就是作为常量池的一部分存在的从Java 8开始，永久代被元空间（Metaspace）所替代，字符串池也不再存储于永久代中。在Java 8中，字符串池默认位于堆内存中

3.3字符串池的作用减少内存消耗：由于字符串的不可变性（Immutable），相同的字符串字面量在内存中可以有多个副本。字符串常量池允许在内存中只存储一份相同的字符串字面量，而所有引用该字符串字面量的变量都指向这份单一的内存地址。这样可以有效地节省内存空间。共享机制：字符串常量池中的字符串是共享的，不同的对象或方法都可以引用同一个字符串对象，而不需要各自创建自己的副本。引用比较：当比较两个字符串是否相等时，如果这两个字符串都是字符串常量池中的字面量，那么比较它们的引用（即内存地址）会比比较它们的内容更加高效。因为引用比较是O(1)的时间复杂度，而内容比较（如使用equals()方法）可能需要遍历整个字符串，其时间复杂度与字符串的长度成正比。

3.4字符串池的注意事项内存泄漏：由于字符串常量池中的字符串对象不会被垃圾回收器回收，所以如果大量创建字符串对象并且不再使用时，可能会导致内存泄漏问题。因此，需要尽量避免大量创建无用的字符串对象。比较字符串：在比较字符串时，建议使用equals()方法而不是==操作符，以确保比较的是字符串的内容而不是引用地址。尽管在字符串常量池中，通过引用比较可以高效地判断字符串是否相等，但在处理非字符串常量池中的字符串时，使用equals()方法更为稳妥。

3.5字符串池的行为当你使用字符串字面量创建一个 String 对象时，如 "Hello" ，JVM 会首先检查字符串池中是否存在相同的字符串。如果不存在，则会将该字符串添加到字符串池中。如果已经存在，则会直接返回字符串池中的引用。当你使用 new String("Hello") 创建一个 String 对象时，一个新的 String 对象会在堆上创建，但字符串 "Hello" 也会被检查是否已经存在于字符串池中。如果不存在，会将其添加到字符串池中。

4.String中常用的方法

• length() : 返回字符串中的字符数。
• charAt(int index) : 返回指定索引处的字符。
• isEmpty() : 如果字符串为空字符串（长度为0），返回 true 。
• equals(Object anObject) : 如果两个字符串具有相同的字符序列，则返回
• trueequalsIgnoreCase(String anotherString) : 忽略大小写进行比较。
• concat(String str) : 将指定字符串连接到当前字符串的末尾。
• contains(CharSequence s) : 如果此字符串包含指定的字符序列，则返回 true 。
• startsWith(String prefix) : 如果此字符串以指定的前缀开头，则返回 true 。
• startsWith(String prefix, int toffset) : 如果此字符串从指定索引开始以指定的前缀开头，则返回
• trueendsWith(String suffix) : 如果此字符串以指定的后缀结尾，则返回 true 。
• indexOf(方法重载，参数类型不一致) : 返回指定字符在此字符串中首次出现的索引。
• lastIndexOf(方法重载，参数类型不一致) : 返回指定字符在此字符串中最后一次出现的索引。
• substring(int beginIndex) : 返回从指定索引开始的子字符串。
• substring(int beginIndex, int endIndex) : 返回从指定索引开始到指定索引结束的子字符串。
• replace(char oldChar, char newChar) : 替换字符串中所有出现的旧字符为新字符。
• replaceAll(String regex, String replacement) : 替换所有匹配给定正则表达式的子序列。
• split(String regex) : 根据给定的正则表达式拆分此字符串。
• matches(String regex) : 判断此字符串是否匹配给定的正则表达式。
• format(Locale l, String format, Object... args) : 根据指定的格式字符串和参数列表返回格式化的字符串。
• toUpperCase() : 将此字符串转换为大写。
• toLowerCase() : 将此字符串转换为小写。
• trim() : 删除字符串两端的空白字符。
• toString() : 返回此字符串的字符串表示形式（通常不需要显式调用，因为字符串已经是字符串形式）。

5.StringBuilder 和 StringBuffer区别

1. 线程安全性StringBuffer : 是线程安全的。它的方法都是同步的，可以在多线程环境中安全地使用，而不需要额外的同步措施。StringBuilder : 不是线程安全的。它的方法是非同步的，所以在多线程环境中使用时需要手动同步。

2. 性能StringBuffer : 由于方法是同步的，所以在多线程环境下，使用 StringBuffer 更安全但也可能稍微慢一些。StringBuilder : 由于方法是非同步的，所以在单线程环境下，使用 StringBuilder 通常比StringBuffer 快。

4. 使用场景StringBuffer : 推荐在多线程环境中使用。StringBuilder : 推荐在单线程环境中使用，或者当线程安全性不是主要考虑因素时使用。

5.2常用的方法

• append(...) : 向字符串追加内容。
• insert(...) : 在指定位置插入内容。
• delete(...) : 删除指定范围内的内容。
• reverse() : 反转字符串。
• setLength(int newLength) : 设置字符串的长度。
• toString() : 返回当前构建的字符串。

StringBuilder和StringBuffer的主要区别在于线程安全性和性能。在多线程环境下，如果需要频繁修改字符串内容，应使用StringBuffer；在单线程环境下，为了获得更好的性能，应使用StringBuilder。此外，两者在方法兼容性上保持一致，但StringBuffer在方法调用时可能会因为同步处理而稍慢一些。