String、StringBuffer、StringBuilder有什么区别？

《Java核心技术面试精讲–杨晓峰》学习笔记目录

String

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。
• 字符串常量池运行机制：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：String str1 = “123”; //通过直接量赋值方式，放入字符串常量池
String str2 = new String(“123”);//通过new方式赋值方式，不放入字符串常量池

注意：String提供了intern()方法。调用该方法时，如果常量池中包括了一个等于此String对象的字符串（由equals方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此String对象添加到池中，并且返回此池中对象的引用。

代码示例

代码网址：https://tech.meituan.com/2014/03/06/in-depth-understanding-string-intern.html

jdk7 常量池存储的是对对象的引用
//在常量池中生成了一个对象“1”，堆中生成了一个对象s =“1”。
String s = new String("1");
//堆中s 指向常量池中的“1”
s.intern();
//生成对象s2指向常量池中的对象“1”
String s2 = "1";
//s 和 s2 地址不同
System.out.println(s == s2);

//常量池中生成一个对象“1”，并在堆中创建一个对象s3=“11”。常量池中不存在“11”
String s3 = new String("1") + new String("1");
//常量池中生成一个引用对象“11”，常量池对s3的引用
s3.intern();
//常量池中存在“11”，s4 生成对常量池中“11”的引用，也就是对s3的引用。
String s4 = "11";
//s3与s4地址相同。
System.out.println(s3 == s4);

String的特性

• 不可变。它是典型的 Immutable 类，被声明成为 final class，所有属性也都是 final 的，由于不可变，Immutable 对象在拷贝时不需要额外复制数据。也由于它的不可变性，任何对字符串的修改，都会产生新的 String 对象。不可变的主要作用在于当一个对象需要被多线程共享，并且访问频繁时，可以省略同步和锁等待的时间，从而大幅度提高系统性能。不可变模式是一个可以提高多线程程序的性能，降低多线程程序复杂度的设计模式。
  应用场景
  在字符串内容不经常发生变化的业务场景优先使用String类。例如：常量声明、少量的字符串拼接操作等。如果有大量的字符串内容拼接，避免使用String与String之间的“+”操作，因为这样会产生大量无用的中间对象，耗费空间且执行效率低下（新建对象、回收对象花费大量时间）。

• 针对常量池的优化。当2个String对象拥有相同的值时，他们只引用常量池中的同一个拷贝。当同一个字符串反复出现时，这个技术可以大幅度节省内存空间。

StringBuffer/StringBuilder

• StringBuffer 和 StringBuilder 都实现了 AbstractStringBuilder 抽象类，拥有几乎一致对外提供的调用接口；
• 其底层在内存中的存储方式与String相同，都是以一个有序的字符序列（char类型的数组）进行存储，不同点是StringBuffer/StringBuilder对象的值是可以改变的，并且值改变以后，对象引用不会发生改变;
• 两者对象在构造过程中，首先按照默认大小申请一个字符数组，由于会不断加入新数据，当超过默认大小后，会创建一个先前两倍大的数组，并将原先的数组内容复制过来，再丢弃旧的数组。因此，对于较大对象的扩容会涉及大量的内存复制操作，如果能够预先评估大小，可提升性能。

注意：StringBuffer是线程安全的，但是StringBuilder是线程不安全的。可参看Java标准类库的源代码，StringBuffer类中方法定义前面都会有synchronize关键字。为此，StringBuffer的性能要远低于StringBuilder。
应用场景：

1. 在频繁进行字符串的运算（如拼接、替换、删除等），并且运行在多线程环境下，建议使用StringBuffer，例如XML解析、HTTP参数解析与封装。
2. 在频繁进行字符串的运算（如拼接、替换、删除等），并且运行在单线程环境下，建议使用StringBuilder，例如SQL语句拼装、JSON封装等。

补充

synchronized

• synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。当一个线程访问被synchronized修饰的内容时，其他线程将不能访问。

它修饰的对象有以下几种：

1. 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；
2. 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；
3. 修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
4. 修改一个类，其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。

注意：
5. synchronized关键字不能继承。
6. 在定义接口方法时不能使用synchronized关键字。
7. 构造方法不能使用synchronized关键字，但可以使用synchronized代码块来进行同步。
8. 实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可 能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。

==,equals,hashCode

• 对于基本类型，== 和 equals 方法完全一致
• 对于引用类型，对象中如果不重写equals方法，eqluas比较的是栈中的地址值，重写后比较的是堆中的对象。
• hashCode()方法返回的就是一个数值，其目的是生成一个hash码，Object类提供的默认实现确实保证每个对象的hash码不同。