一、String类源码分析
1. String类的主要成员属性：
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence
{
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** The offset is the first index of the storage that is used. */
private final int offset;
/** The count is the number of characters in the String. */
private final int count;
/** 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;
......
}
（1）String类是final关键字修饰的，即意味着String类不能被继承，并且它的成员方法都默认为final方法。因为在Java中，被final关键字修饰的类不允许被继承，且该类的所有成员方法都默认为final方法。final方法不可以被（该类的子类）覆盖（override）。
（2）String通过私有成员char value[ ]数组保存字符串。
2. String类的一些方法实现：
public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
if (endIndex > count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
}
if (beginIndex > endIndex) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
}
return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this :
new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
}
public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
if (otherLen == 0) {
return this;
}
char buf[] = new char[count + otherLen];
getChars(0, count, buf, 0);
str.getChars(0, otherLen, buf, count);
return new String(0, count + otherLen, buf);
}
public String replace(char oldChar, char newChar) {
if (oldChar != newChar) {
int len = count;
int i = -1;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
int off = offset; /* avoid getfield opcode */
while (++i < len) {
if (val[off + i] == oldChar) {
break;
}
}
if (i < len) {
char buf[] = new char[len];
for (int j = 0 ; j < i ; j++) {
buf[j] = val[off+j];
}
while (i < len) {
char c = val[off + i];
buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
i++;
}
return new String(0, len, buf);
}
}
return this;
从以上的substring、concat、replace三个方法可以看出，返回的字符串都是一个重新new的一个String对象，也就是说这些操作并不是在当前的字符串上进行修改的。总结为下面这句话：
对String对象的任何改变都影响不到原对象，相关的任何change操作都会生成新的对象。
二、String、StringBuilder、StringBuffer的区别
1.执行速度方面
首先来看下面这段代码：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String string = "";
for(int i=0;i<10000;i++){
string += "hello";
}
}
}
反编译的字节码如下：
在上图字节码中，从第8行到第35行是源代码中循环语句string+= "hello"的执行过程，每次执行都会new一个StringBuilder对象，然后进行append操作，最后通过toString方法返回String对象：
StringBuilder str = new StringBuilder(string);
str.append("hello");
str.toString();
StringBuilder类的toString方法如下：
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
也需要new一个String的对象，因此循环1000次将造成巨大的内存浪费，且执行速度很慢。
再看以下代码：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
for(int i=0;i<10000;i++){
stringBuilder.append("hello");
}
}
}
反编译字节码文件得到：
字节码的13行到27行是源代码循环的执行过程，其中并没有任何new的操作，即append操作都是在原有对象的基础上进行的，因此循环1000次占用的内存资源要小得多，执行速度也更快。
三者的执行效率StringBuilder>StringBuffer>String，当然这个是相对的，也有例外情况，比如以下代码：
String str="abc"+"de";
StringBuilder stringBuilder=new StringBuilder().append("abc").append("de");
System.out.println(str);
System.out.println(stringBuilder.toString());
String的速度比StringBuilder的反应速度快很多，因为对于直接相加字符串，在编译器便确定了它的值，也就是说"abc"+"de"的字符串相加，在编译期间便被优化成了"abcde"。对于间接相加（即包含字符串引用），形如s1+s2+s3，效率要比直接相加低，因为在编译器不会对引用变量进行优化。
2.线程安全方面
StringBuilder和StringBuffer类所拥有的成员属性和成员方法基本相同，区别是StringBuffer类的成员方法前面多了一个关键字synchronized，因此StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是非线程安全的。下面摘了两段代码分别来自二者的insert方法的实现：
public StringBuilder insert(int index, char str[], int offset,
int len)
{
super.insert(index, str, offset, len);
return this;
}
public synchronized StringBuffer insert(int index, char str[], int offset,
int len)
{
super.insert(index, str, offset, len);
return this;
}
3.适用情况
String：适用于少量字符串操作的情况
StringBuilder：适用于单线程下对大量字符串操作
StringBuffer：适用于多线程下对大量字符串操作