String源码剖析

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
    
    /** 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;   
    
    /**
     * Class String is special cased within the Serialization Stream Protocol.
     *
     * A String instance is written into an ObjectOutputStream according to
     * <a href="{@docRoot}/../platform/serialization/spec/output.html">
     * Object Serialization Specification, Section 6.2, "Stream Elements"</a>
     */
    private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
        new ObjectStreamField[0];    
}

String 如何保证 不可变的呢？

字符数组使用了 final 修饰，这也只是表示了 字符数组的引用地址不可变，并不代表内容不可变。 其使用 private 修饰，外部没有入口达到变动，从而保证了 String 的不可变性

为什么保证 String 是 final 的呢？特点：

• 因为只有保证 String 是 final 的呢 只有当字符串不可变的，字符串池才可能实现;字符串池的实现可以节省很多的 Heap空间，因为不同的字符串变量都指向池中的同一个字符串.
• 假如字符串可变，那么String interning 不能实现，那么变量改变了这个字符串的值，那么其他指向这个值的变量的值也改变了。 （安全问题来了，用户名密码，端口、IP等）
• 字符串不可变，多线程安全，同一个字符串实例可以被对歌线程共享，不需要考虑同步问题
• 上面看出，在字符串不可变的情况下，创建的时候 hashcode也被缓存了，不需要重新计算。一部分性能问题可以很好的选择字符串

String 在 JVM 层理解 拓展

JVM 层面有 虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器、元数据区(方法区)

• 字符串创建形式

String s1 = "1";
String s2 = new String("1");

• 编译期间 “1” 作为常量进入字符串常量池（这时候是静态常量池）;
• 当编译 s1 时候，将 s1 推进局部变量区（栈帧内部）; 先判断 “1” 在字符串常量池在不在，不存在的话创建常量 “1” 加入常量池，并直接将 s1 指向字符串常量池的对象 “1” 地址；
• 当代码运行 s2 时候，使用的 new 字段，JVM 先检查字符串常量在常量池存不存在，如果已经存在，直接在堆中复制改对象的副本，并且将 s2 指向堆中的刚刚创建的对象地址。 如果不存在，则会实例化该字符串 “1” 并且将其放到常量池中（这时候是运行时常量池）,然后在堆中复制刚刚加入常量池对象的副本创建出新的对象，并将 s2 指向它

• ‘+‘号连接的字符串

String s1 = "1"+"2"+"3";

• 编译期间就能确定，直接作为 “123” 的常量进入常量池;

String s2 = "1"+"2"+new String("3")+"4";

• 当 ‘+’ 中间有变量时候，也只能在运行期才能确定，但是在编译期间会尽量的将字符串常量连接起来，形成新的字符串常量;
• 反编译后 String s2 = new StringBuilder("12").append(new String("3"")).append("4").toString();
• 也就是说用 ‘+’ 连接中间有变量的时候，“13”, “3”, “4” 在常量池中，在堆中有 StringBuilder("1234"), String("4"),以及toString后产生的String对象

String s3 = new String("3") + new String("3");

• “3” 在常量池中（编译的时候）
• 运行时，在堆中产生 “3” 的副本两个 String 对象，并产生 StringBuilder("11") 对象以及 toString 的 String 对象