深入理解Java中的String类型

一、String类型的特点

1、不可变性

String类型是不可变的。一旦String对象被创建，它的值就不能改变。任何对于String的修改，其实都是返回了一个新的String对象。

    String str = "Java";
    str.concat(" is great!");
    System.out.println(str);  //输出结果为"Java"

2、常量池

String类型在Java中有一个常量池，用来存储一些预定义的String对象。在Java中使用双引号定义的String对象，如果该字符串在常量池中已经存在，则不会创建新的String对象，而是直接返回该字符串在常量池中的引用。

    String str1 = "hello";
    String str2 = "hello";
    System.out.println(str1 == str2);  //输出结果为true

二、String类型的操作

1、字符串的拼接

在Java中可以通过“+”操作符或者concat()方法来拼接字符串。当使用“+”操作符时，会自动调用StringBuilder的append()方法来完成拼接操作。

    String str1 = "hello";
    String str2 = "world";
    String str3 = str1 + " " + str2;
    String str4 = str1.concat(" ").concat(str2);
    System.out.println(str3);  //输出结果为"hello world"
    System.out.println(str4);  //输出结果为"hello world"

2、字符串的比较

在Java中，字符串的比较需要使用equals()方法或者compareTo()方法。其中，equals()方法比较的是字符串的内容是否相同，而compareTo()方法则比较的是字符串的字典序。

    String str1 = "hello";
    String str2 = "world";
    String str3 = "hello";
    System.out.println(str1.equals(str2));  //输出结果为false
    System.out.println(str1.equals(str3));  //输出结果为true
    System.out.println(str1.compareTo(str2));  //输出结果为-15
    System.out.println(str1.compareTo(str3));  //输出结果为0

3、字符串的提取

在Java中可以使用substring()方法来提取子字符串。该方法有两个参数，参数一表示起始索引（包括该索引），参数二表示结束索引（不包括该索引）。

    String str = "hello world";
    String sub1 = str.substring(0, 5);
    String sub2 = str.substring(6);
    System.out.println(sub1);  //输出结果为"hello"
    System.out.println(sub2);  //输出结果为"world"

三、常见问题解答

1、String为何是不可变的？

这是由于String的底层实现使用final修饰的字符数组，同时String重写了Object中的equals()方法，因此为了保证equals()方法的正确性，String对象是不可变的。

2、String str = new String("hello");和String str = "hello";有什么区别？

前者会在堆中创建一个新的String对象，而后者则会先在常量池中查找是否已经存在"hello"字符串，如果存在，则直接返回该字符串的引用，否则在常量池中创建一个新的String对象。

3、为什么在使用“+”操作符拼接字符串时会创建很多不必要的String对象？

因为每次使用“+”操作符拼接字符串时，都会创建一个新的StringBuilder对象，并在其中执行多次append()方法。最后将StringBuilder对象转换为String对象时，又会创建一个新的String对象。