字符串常量池、String类、StringBilder类和StringBuffer类

1.构造String

一般，我们常用下面的两种方式来构造String。
1.

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";

String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello")

但是，构造String的方法不止这两种，其他方法在这里就不再赘述了。

看起来，这两种方法都构造了两个相同的字符串hello，但是，在底层，这两种方法是不同的。

2.从内存上看两种方法的区别

对于方法1代码，在内存上有：

也就是，通过这种方法，只构造了一个hello，在构造String str2 = “hello”;的前，已经有一个hello在堆上了，这时便不再开辟新的堆空间去构造hello，而是在栈上再创建一个str2引用，指向原有的这个hello。

对于方法2，从内存上看：

通过这样的方法，在堆上保存了两份hello，创建了两个引用str1，str2分别来指向这两个字符串。

3.如何验证2中的说法

我们知道，在Java中，对于String，==是比较两个引用是否指向同一个对象，equals()方法是比较字符串内容是否相同。
那么，对于方法1：

str1 == str2;

结果是True。从上面的内存图中可以知道，str1和str2指向的是同一个对象。

对于方法2：

str1 == str2;

结果是False。因为str1和str2指向的是两个不同的hello。

4.字符串常量池

对于上面的例子，方法1暂且称为直接赋值法。

String str1 = "hello" ;
String str2 = "hello" ; 
String str3 = "hello" ; 
System.out.println(str1 == str2); // true
System.out.println(str1 == str3); // true
System.out.println(str2 == str3); // true

对于这个代码，它的内存分布又是怎样的呢？

通过上面的介绍，能知道，此时堆中只有一份hello，栈中有三个引用指向这一个hello。
那么问题来了，为什么没有开辟新的空间呢？
在JVM底层实际上会自动维护一个对象池（字符串常量池)
如果采用了直接赋值法进行String类的对象实例化操作，那么该实例化对象将自动保存到这个对象池之中。
如果下次继续使用直接赋值声明String类对象，此时对象池之中如若有指定内容，将直接进行引用如若没有，则开辟新的字符串对象而后将其保存在对象池之中以供下次使用。

对于方法2：

如果使用String构造方法就会开辟两块堆内存空间，并且其中一块堆内存将成为垃圾空间(字符串常量 “hello” 是一个匿名对象, 用了一次之后就不再使用了, 就成为垃圾空间, 会被 JVM 自动回收掉)，也就是标红的那部分是垃圾空间，会被回收掉，显然，这种方法的开销比直接赋值法更大。

我们可以使用手动入池的方法让字符串对象加入到字符串常量池中。

String str1 = new String("hello").intern() ; 
String str2 = "hello" ; 
System.out.println(str1 == str2);//True

此时，在内存上表现为：

5.字符串不可变

字符串是一种不可变对象. 它的内容不可改变。
先看这样的一段代码：

String str = "hello" ; //1
str = str + " world" ; //2
str += "!!!" ; //3
System.out.println(str); 
// 执行结果
hello world!!!

表面上看起来，字符串好像变了，其实并不是。看一下内存图：

这是第一行代码执行后的内存图。

这是第二行代码执行后的内存图。

这是第三行代码执行后的内存图。
+= 之后 str 打印的结果却是变了, 但是不是 String 对象本身发生改变, 而是 str 引用到了其他的对象.

6.StringBuilder和StringBuffer

String类是不可变类，StringBuilder和StringBuffer类是可变类。
StringBuffer和StringBuilder用法基本相同，不同的是，StringBuilder是线程不安全的，StringBuffer是线程安全的。这里以StringBuffer为例。
StringBuffer提供了append(),replaceAll(),replaceFirst(),insert()等方法可以改变字符串的内容。

还与String类不同的是，StringBuffer没有提供equals方法，在比较字符串内容时，需要使用toString()方法转换成String类型，再使用equals()方法。