JAVA封装字符串：String，StringBuffer，StringBuilder类
String基础
构造方法：
1）public String()：空构造
2）public String(byte[] bytes)：把字节数组转成字符串
3）public String(byte[] bytes,int offset,int length)：把字节数组的一部分转成字符
4）public String(char[] value)：把字符数组转成字符串
5）public String(char[] value,int offset,int count)：把字符数组的一部分转成字符串
6）public String(String original)：把字符串常量值转成字符串
常用方法：
（一）判断功能
boolean equals(Object obj)：比较字符串的内容是否相同,区分大小写
boolean equalsIgnoreCase(String str)：比较字符串的内容是否相同,忽略大小写
boolean contains(String str)：判断大字符串中是否包含小字符串
boolean startsWith(String str)：判断字符串是否以某个指定的字符串开头
boolean endsWith(String str)：判断字符串是否以某个指定的字符串结尾
boolean isEmpty()：判断字符串是否为空。
（二）获取功能
int length()：获取字符串的长度。
char charAt(int index)：获取指定索引位置的字符
int indexOf(int ch)：返回指定字符在此字符串中第一次出现处的索引：为什么这里是int类型，而不是char类型?原因是：'a'和97其实都可以代表'a'
int indexOf(String str)：返回指定字符串在此字符串中第一次出现处的索引。
int indexOf(int ch,int fromIndex)：返回指定字符在此字符串中从指定位置后第 一次出现处的索引。
int indexOf(String str,int fromIndex)：返回指定字符串在此字符串中从指定位置 后第一次出现处的索引。
String substring(int start)：从指定位置开始截取字符串,默认到末尾。
String substring(int start,int end)：从指定位置开始到指定位置结束截取字符 串。
（三）转换功能
byte[] getBytes()：把字符串转换为字节数组。
char[] toCharArray()：把字符串转换为字符数组
static String valueOf(char[] chs)：把字符数组转成字符串。
static String valueOf(int i)：把int类型的数据转成字符串。该方法的入参可以是任何基本数据类型
String toLowerCase()：把字符串转成小写。
String toUpperCase()：把字符串转成大写。
String concat(String str)：把字符串拼接。
（四）替换功能
String replace(char old,char new)
String replace(String old,String new)
（五）去空格
String trim()
（六）按字典比较
int compareTo(String str)
int compareToIgnoreCase(String str)
（七）分割功能
String [] split(String,int)
String [] split(String)
String深入解析：
部分源码：
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {
private final char value[];
private int hash; // Default to 0
//下面省略。。。
} String类是用final修饰的，这意味着String不能被继承，所有的成员方法都默认为final方法。
String类实现的接口：
java.io.Serializable：这个序列化接口仅用于标识序列化的语意。
Comparable
CharSequence：这个接口是一个只读的字符序列。包括length(), charAt(int index), subSequence(int start, int end)这几个API接口，值得一提的是，StringBuffer和StringBuild也是实现了该接口。
String的成员变量：
value[] ：char数组用于储存String的内容。
hash ：String实例化的hashcode的一个缓存，String的哈希码被频繁使用，将其缓存起来，每次使用就没必要再次去计算，这也是一种性能优化的手段。这也是String被设计为不可变的原因之一，后面会讲到。
StringJVM层解析:
字符串常量池存在运行时常量池之中（在JDK7之前存在运行时常量池之中，在JDK7已经将其转移到堆中，也对intern 方法做了一些修改。因为字符串常量池和new的对象都存于Java堆中）。字符串常量池的存在使JVM提高了性能和减少了内存开销
JDK7之前内存模型：
创建字符串的两种形式：
1）String s1=”1”;
2）String s2=new String(“1”);
String s1=”1”;创建字符串常量时，JVM会首先检查字符串常量池，如果该字符串已经存在常量池中，那么就将此字符串对象的地址赋值给引用s1（引用s1在Java栈中）。如果字符串不存在常量池中，就会实例化该字符串并且将其放到常量池中，并将此字符串对象的地址赋值给引用s1
String s2=new String(”1”);创建字符串常量时，JVM会首先检查字符串常量池，如果该字符串已经存在常量池中，那么不再在字符串常量池创建该字符串对象，而直接堆中复制该对象的副本，然后将堆中对象的地址赋值给引用s2，如果字符串不存在常量池中，就会实例化该字符串并且将其放到常量池中，然后在堆中复制该对象的副本，然后将堆中对象的地址赋值给引用s2。
“+”连接形式创建字符串：
1）String s1=”1”+”2”+”3”;
2）String s2=”1”+”3”+new String(“1”)+”4”;
当使用“+”连接字符串中含有变量时，也是在运行期才能确定的。首先连接操作最开始时如果都是字符串常量，编译后将尽可能多的字符串常量连接在一起，形成新的字符串常量参与后续的连接（可通过反编译工具jd-gui进行查看）。
接下来的字符串连接是从左向右依次进行，对于不同的字符串，首先以最左边的字符串为参数创建StringBuilder对象（可变字符串对象），然后依次对右边进行append操作，最后将StringBuilder对象通过toString()方法转换成String对象（注意：中间的多个字符串常量不会自动拼接）。
实际上的实现过程为：String s2=new StringBuilder(“13”).append(new String(“1”)).append(“4”).toString();所以当使用+进行多个字符串连接时，实际上是产生了一个StringBuilder对象和一个String对象。
String.intern()解析：
String.intern()是一个Native方法，底层调用C++的 StringTable::intern 方法，当调用 intern 方法时，如果常量池中已经存在该字符串，则返回池中字符串；否则直接存储堆中的引用，也就是字符串常量池中存储的是指向堆里的对象。所以结果为true。
JDK7之后的内存模型：
1）String s3=new String(“1”)+new String(“1”);
equals和== ：
（1）对于==，如果作用于基本数据类型的变量（byte,short,char,int,long,float,double,boolean ），则直接比较其存储的"值"是否相等；如果作用于引用类型的变量（String），则比较的是所指向的对象的地址（即是否指向同一个对象）。
（2）equals方法是基类Object中的方法，因此对于所有的继承于Object的类都会有该方法。在Object类中，equals方法是用来比较两个对象的引用是否相等。
（3）对于equals方法，注意：equals方法不能作用于基本数据类型的变量。如果没有对equals方法进行重写，则比较的是引用类型的变量所指向的对象的地址；而String类对equals方法进行了重写，用来比较指向的字符串对象所存储的字符串是否相等。其他的一些类诸如Double，Date，Integer等，都对equals方法进行了重写用来比较指向的对象所存储的内容是否相等。
StringBuffer
内部可变数组，存在初始化StringBuffer对象中字符数组容量为16，存在扩容。
StringBuffer类继承AbstractStringBuilder抽象类，其中StringBuffer的大部分方法都是直接调用的父类的实现。
部分源码：
//构造方法
public StringBuffer() {
super(16);
}
public StringBuffer(int capacity) {
super(capacity);
}
public StringBuffer(String str) {
super(str.length() + 16);
append(str);
}
public StringBuffer(CharSequence seq) {
this(seq.length() + 16);
append(seq);
}
//方法
@Override
public synchronized int length() {
return count;
}
@Override
public synchronized int capacity() {
return value.length;
}
@Override
public synchronized void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
if (minimumCapacity > value.length) {
expandCapacity(minimumCapacity);
}
}
//...省略部分由上图可以看出StringBuffer大部分方法使用了synchronized关键字，来实现多线程下的线程安全，synchronized代表方法加锁，例如线程A，要运行到声明了synchronized 方法时，先检查有没有其他线程B，C正在使用这synchronized 方法，若有就先等B，C线程运行完这个synchronized 方法后，在运行A，若无直接运行。StringBuilder其继承关系、方法与StringBuffer是一样的，区别在于StringBuilder类所有方法没有加synchronized关键字，所以StringBuffer与StringBuilder的区别在于StringBuffer线程是安全的，StringBuilder线程不是安全的,其本质区别是方法有没有使用synchronized关键字
append方法
获得要追加的字符串的长度，判断当前字符数组是否能够存储追加的字符串，如果容量不够则确定新的字符数组的容量，申请新的字符数组，将以前字符数组的内容复制到新字符数组。最后将要追加的字符串，复制到新字符数组中
源码：
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
char[] value;
int count;
AbstractStringBuilder() {
}
AbstractStringBuilder(int capacity) {
value = new char[capacity];//StringBuffer 的构造函数本质是调用了父类 AbstractStringBuilder 类的构造函数，该构造函数初始化了一个默认大小为16的字符数组。
}
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null)
return appendNull();
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);
str.getChars(0, len, value, count);//将追加的字符串str的0-len位置的字符复制到 字符数组 value 的起始位置 count 处。
count += len;
return this;
}
//这是一个私有的方法。首先确保容量足够，其次我们看到所谓的 null 本质就是追加了'null'这样的四 个字符到字符数组中。
private AbstractStringBuilder appendNull() {
int c = count;
ensureCapacityInternal(c + 4);
final char[] value = this.value;
value[c++] = 'n';
value[c++] = 'u';
value[c++] = 'l';
value[c++] = 'l';
count = c;
return this;
}
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
// minimumCapacity指的就是当前字符串的最小容量，如果这个容量比当前字符数组的容量要大，则需要重新申请新的字符数组，并将以前字符数组的内容复制到新的字符数组中。
if (minimumCapacity - value.length > 0)
expandCapacity(minimumCapacity);
}
void expandCapacity(int minimumCapacity) {
int newCapacity = value.length * 2 + 2;//申请原有容量2倍+2的容量
if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
newCapacity = minimumCapacity;
if (newCapacity < 0) {
if (minimumCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
}
value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
}toString方法
public final class StringBuffer
extends AbstractStringBuilder
implements java.io.Serializable, CharSequence
{
private transient char[] toStringCache;//这里比StringBuilder多了一个参数,作用就是去缓存toString的
@Override
public synchronized String toString() {
if (toStringCache == null) {
toStringCache = Arrays.copyOfRange(value, 0, count);
}
return new String(toStringCache, true);
}
//下面省略
}StringBuffer的toString方法，如果StringBuffer对象此时存在toStringCache，在多次调用其toString方法时，其new出来的String对象是会共享同一个char[] 内存的，达到共享的目的。但是StringBuffer只要做了修改，其toStringCache属性值都会置null处理。这也是StringBuffer和StringBuilder的一个区别点。
public final class StringBuilder
extends AbstractStringBuilder
implements java.io.Serializable, CharSequence
{
@Override
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
//下面省略
}总结：
String 类不可变，内部维护的char[] 数组长度不可变，为final修饰，String类也是final修饰，不存在扩容。字符串拼接，截取，都会生成一个新的对象。频繁操作字符串效率低下，因为每次都会生成新的对象。
StringBuilder 类内部维护可变长度char[] ， 初始化数组容量为16，存在扩容， 其append拼接字符串方法内部调用System的native方法，进行数组的拷贝，不会重新生成新的StringBuilder对象。非线程安全的字符串操作类， 其每次调用 toString方法而重新生成的String对象，不会共享StringBuilder对象内部的char[]，会进行一次char[]的copy操作。
StringBuffer 类内部维护可变长度char[]， 基本上与StringBuilder一致，但其为线程安全的字符串操作类，大部分方法都采用了Synchronized关键字修饰，以此来实现在多线程下的操作字符串的安全性。其toString方法而重新生成的String对象，会共享StringBuffer对象中的toStringCache属性（char[]），但是每次的StringBuffer对象修改，都会置null该属性值。