Java深度学习系列——深入学习String
前言：
我是张哲，一位在互联网上不愿透露姓名的小学员，接下来大家看到的所有内容都是我背写的知识点，这里的知识点和你所学习到的不同，我中和了我的一些书籍和网上刷的面试笔记，相信这里能让你接触到更深入的知识点，我会慢慢的把我对某个知识点的理解写进去。
String字符串本质上就是个Java类，所属于java.lang包下。
注：Java中有两个包不用导入，一个是本包，一个是java.lang包，前者是package关键字后的包，无需导入，后者是JVM在类加载时给我们导入的包，也无需导入，当然也可以选择去手动导入java.lang包。
String的特性
- 不可变特性
- 不可继承
- 常量池优化
不可变特性
原因是我们在创建String类空间的时候它的构造方法会将String字符串写到自己
本类的char类型的数组中，由于这个数组是 private final char[] value类型的数组
数组的长度不可变，final修饰的内存地址不可变，private修饰的外类不可访问
所以这就有了String的不可变特性，但其实可以通过反射的方式改变。
不可继承
由于String类是final修饰的所以不允许继承String类
常量池优化
引用类型中String创建的最频繁，所以String类可以通过字面量赋值的方式创建空间
比如：String str=“张哲”; 会在字符串常量池中开辟空间，如果字符串常量池中有了
“张哲” 这个字符串则不需要开辟空间。
这里重点讨论下字符串常量池存放在哪里？
- Java6中存放在方法区的常量缓冲区中
- Java7中将常量缓冲区放入堆内存中，因此Java7中字符串常量池在堆内存
- Java8中堆内存取消了永久代的说明，更名为元空间，但字符串常量池此时还是在堆内存中
小知识拓展
- 堆内存Java8之前分为：永久代、新生代、老生代，Java8后取消了永久代，所以Java8的堆内存分为：新生代、老生代
- 元空间是物理内存，理论上可以把内存条上的所有剩余空间归属于元空间，所以元空间不容易发生内存溢出
- Java8中就没有了方法区这么一说，合并永久代，更名元空间
字符串的不可变特性有哪些好处：
- 节省内存空间，只有字符串是不可变的字符串常量池才能实现，节省了很多堆内存的空间
- 多线程安全，多个线程之间可以说只能去访问这个资源，无法修改它
- 避免了漏洞，IP地址和端口号是字符串形式，不可变的，否则黑客可以改变字符串对象的值，造成安全漏洞
- 用字符串做key键，这样hashCode值就被缓存了，不需要重新计算，所以字符串很适合做缓存中的key
下面让我们看一段代码
String str1="abc,def";
String str2="abc"+",def";
String str3="abc";
str3+=",def";
System.out.println(str1==str2);
System.out.println(str1==str3);
最终的结果返回：true false
原因：判断str1和str2的结果答案在上面，而str3在执行+=的时候地址会改变
+和concat()方法的区别：
这个问题很细节很细节，首先要看 + 有哪些作用
- 正号（正数的默认，可不写）
- 计算结果
- 连接符
而concat()方法只能做字符串连接，但是Java有了+为什么还要有concat方法呢？下面看这个例子:
String str1="";
String str2="";
long data1=System.currentTimeMillis();
for(Integer i=1;i<=50000;i++){
str1=str1+i.toString();
}
data1=System.currentTimeMillis()-data1;
System.out.println(data1);
long data2=System.currentTimeMillis();
for(Integer i=1;i<=50000;i++){
str2=str2.concat(i.toString());
}
data2=System.currentTimeMillis()-data2;
System.out.println(data2);
最终返回的结果为 5532 2474
发现：concat方法在拼接字符串时效率明显优于 + ，原因是字符串有着它的不可变特性，我们每次拼接字符串都会新建一个字符串对象，而字符串对象空间产生会起码在里面产生char类型的数组，这里会很消耗性能，而concat方法拼接的时候会频繁的操作小数组，在去拼接，这样的效率要比 + 好很多。因此我们在拼接字符串的时候建议使用concat方法，如果拼接很频繁的话建议使用可变性字符串（StringBuffer和StringBuilder）。
不是说 + 在拼接的时候没有concat方法好，只不过 + 在拼接字符串的时候确实没有concat方法效率高，但是 + 还可以拼接数值、null、boolean等等。
String str1=null和String str2=“”的区别：
前者在字符串常量池中并没有去创建空间，只不过在栈内存开辟了存放str1的空间，后者是空串，在字符串常量池中创建了个空间，只不过空间的内容为空，所以这里要特别注意的是前者不允许访问任何的属性和方法，否则发生空指针异常。
##### StringBuffer和StringBuilder的区别： StringBuffer线程安全，但是执行效率不高 StringBuilder执行效率高，但非线程安全 知其然更要知其所以然，这样才能在平时吊打所有对手，因此我告诉你原因（下面这条建议有了线程基础在看）
StringBuffer的方法加了synchronized关键字，可以做到线程同步，但是这样会影响性能
StringBuilder的方法没有synchronized关键字，这样性能会更高，但是非线程安全。
接下来吧这句话说出来。。。我估计就能让面试官刮目相看了：
其实不光StringBuffer和StringBuilder我发现Java早起版本和后来版本基本都是这个区别
StringBuffer是早起版本，在JDK1.0的时候就有了，而StringBuilder是JDK1.5的新特性，早期版本基本都是线程安全，但效率不高，后来版本都是效率高，但非线程安全，集合中的Vector和ArrayList也是这个道理。
关于StringBuilder的非线程安全的解决方案：
首先我们要先闹明白为什么有了StringBuffer后还要有StringBuilder，因为很多时候我是单线程，或者我即便是多线程也不一定要去抢共享的资源，所以这些情况下我没有必要担心线程安全，反而还影响我的运行效率，于是StringBuilder就诞生了。
可是我又想使用StringBuilder，有在调用它某个方法时必须保证线程安全，我该怎么办呢？？？
别急，阿哲同学给你提供两种结局方案：
- 给他来个中间过渡方法，调用这个方法之前，把它单独放到过渡的方法里作为执行体，然后我们将这个过渡方法加上synchronized关键字——完美
- 给它来个同步代码块（synchronized的第二种控制线程同步的方式）
可变字符串（StringBuilder、StringBuffer）和不可变字符串（String）的区别：
首先看到这个问题，你可能感到我在开玩笑，有病啊写这么个题目，可变和不可变呗。。。之前我的想法也是这样，但是我们不妨深入想想：面试官肯定知道一个是可变的一个是不可变的，当然几乎是个技术人就知道，但是这个题中隐藏了一个细节——Comparable接口，没错就是这里，String实现了Comparable接口，而可变字符串没有实现Comparable接口，从而可变字符串没有 compareTo方法。而可变字符串有自己的append方法来拼接字符串，这是不可变字符串里没有的。
字符串的几种创建方式：
看到这里我想说：你真能坚持啊！！！这个问题吧建议学完JavaSE内容在回来看，首先这个问题大家一想，应该也就两种吧，嘿！！！
- 字面量赋值
- 通过new关键字
- 克隆 clone()方法
- 通过反射
- 反序列化