【Java】字符串相关类的底层原理（014）

news2024/9/27 21:28:13

♦️字符串存储的内存原理

🎏字面量字符串对象

🎏构造函数声明字符串对象

♦️==比较的是什么

🎏基本数据类型

🎏引用数据类型

♦️字符串拼接的底层原理

🎏拼接的时候没有变量参与

🎏拼接的时候有变量参与

♦️StringBuilder提高效率原理图

🎏常见面试题

♦️StringBuilder源码分析

🎏当字符串长度未超出16时

🎏当字符串长度超出16未超出34时

🎏当字符串长度超出34时

♦️总结

♦️字符串存储的内存原理

🎏字面量字符串对象

String name="zhangsan";                          //直接赋值类

🎏构造函数声明字符串对象
String name=new String("zhangsan");              //构造方法声明字符串对象
new出来不会复用，而是开辟一个新的空间

♦️==比较的是什么

🎏基本数据类型

基本数据类型比较的是数据
int a=10;
int b=120;
System.out.println(a==b);    //false
🎏引用数据类型

引用数据类型比较的是地址值
String s1=new String("abc");
Strinh s2=new String("abc");
System.out.println(s1==s2);   //false

♦️字符串拼接的底层原理

🎏拼接的时候没有变量参与

当拼接的时候没有变量参与时，字符串会触发字符串的优化机制。复用串池中的内容，即在编译的时候就已经是最终的结果了

🎏拼接的时候有变量参与

会创建新的字符串，浪费内存。

注：字符串拼接的时候，如果有变量:

JDK8以前:系统底层会自动创建一个StringBuilder对象，然后再调用其append方法完成拼接。拼接后，再调用其toString方法转换为String类型，而toString方法的底层是直接new了一个字符串对象
JDK8版本:系统会预估要字符串拼接之后的总大小，把要拼接的内容都放在数组中，此时也是产生一个新的字符串。

♦️StringBuilder提高效率原理图

StringBuilder是一个内容可变的容器

所有拼接的内容都会王StringBuilder中放，不会创建很多无用的空间，节约内存。

🎏常见面试题

下列代码的运行结果是：
import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1="abc";//记录串池中的地址值
        String s2="ab";
        String s3=s2+"c";
        System.out.println(s1==s3);
    }
}
false:

原因：在本体代码中，在拼接时有变量参与，拼接后，调用其toString方法转换为String类型，而toString方法的底层是直接new了一个字符串对象。因此，String s3相当于是新new了一个对象，记录的是地址值，所以两个不相同

♦️StringBuilder源码分析

🎏当字符串长度未超出16时

如图StringBuilder的默认容量为16

import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
       StringBuilder sb=new StringBuilder();
       //容量：最多装多少
        //长度：已经装了多少
        sb.append("abc");
        System.out.println(sb.capacity());
        System.out.println(sb.length());

    }
}

🎏当字符串长度超出16未超出34时

import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
       StringBuilder sb=new StringBuilder();
       //容量：最多装多少
        //长度：已经装了多少
        sb.append("abcdefghigklmnopqrstuvwxyz");
        System.out.println(sb.capacity());
        System.out.println(sb.length());

    }
}

🎏当字符串长度超出34时

StringBuildre的最大容量就是字符串的长度

import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
       StringBuilder sb=new StringBuilder();
       //容量：最多装多少
        //长度：已经装了多少
        sb.append("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa");//36;
        System.out.println(sb.capacity());
        System.out.println(sb.length());

    }
}

♦️总结

扩展底层原理1:字符串存储的内存原理

直接赋值会复用字符串常量池中的
new出来不会复用，而是开辟一个新的空间

扩展底层原理2:==号比较的到底是什么?

基本数据类型比较数据值
引用数据类型比较地址值

扩展底层原理3:字符串拼接的底层原理

如果没有变量参与，都是字符串直接相加，编译之后就是拼接之后的结果，会复用串池中的字符串。
如果有变量参与，会创建新的字符串，浪费内存。

扩展底层原理4:StringBuilder提高效率原理图

所有要拼接的内容都会往StringBuilder中放，不会创建很多无用的空间，节约内存

高