Java基础4-一文搞懂String常见面试题,从基础到实战,更有原理分析和源码解析!(一):https://developer.aliyun.com/article/1535629
String为什么不可变?
翻开JDK源码,java.lang.String类起手前三行,是这样写的:
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** String本质是个char数组. 而且用final关键字修饰.*/ private final char value[]; ... ... } 复制代码
首先String类是用final关键字修饰,这说明String不可继承。再看下面,String类的主力成员字段value是个char[]数组,而且是用final修饰的。
final修饰的字段创建以后就不可改变。 有的人以为故事就这样完了,其实没有。因为虽然value是不可变,也只是value这个引用地址不可变。挡不住Array数组是可变的事实。
Array的数据结构看下图。
也就是说Array变量只是stack上的一个引用,数组的本体结构在heap堆。
String类里的value用final修饰,只是说stack里的这个叫value的引用地址不可变。没有说堆里array本身数据不可变。看下面这个例子,
final int[] value={1,2,3} ; int[] another={4,5,6}; value=another; //编译器报错,final不可变 value用final修饰,编译器不允许我把value指向堆区另一个地址。 但如果我直接对数组元素动手,分分钟搞定。 final int[] value={1,2,3}; value[2]=100; //这时候数组里已经是{1,2,100} 所以String是不可变,关键是因为SUN公司的工程师。 在后面所有String的方法里很小心的没有去动Array里的元素,没有暴露内部成员字段。private final char value[]这一句里,private的私有访问权限的作用都比final大。而且设计师还很小心地把整个String设成final禁止继承,避免被其他人继承后破坏。所以String是不可变的关键都在底层的实现,而不是一个final。考验的是工程师构造数据类型,封装数据的功力。 复制代码
不可变有什么好处?
这个最简单地原因,就是为了安全。看下面这个场景(有评论反应例子不够清楚,现在完整地写出来),一个函数appendStr( )在不可变的String参数后面加上一段“bbb”后返回。appendSb( )负责在可变的StringBuilder后面加“bbb”。
总结以下String的不可变性。
1 首先final修饰的类只保证不能被继承,并且该类的对象在堆内存中的地址不会被改变。
2 但是持有String对象的引用本身是可以改变的,比如他可以指向其他的对象。
3 final修饰的char数组保证了char数组的引用不可变。但是可以通过char[0] = 'a’来修改值。不过String内部并不提供方法来完成这一操作,所以String的不可变也是基于代码封装和访问控制的。
举个例子
final class Fi { int a; final int b = 0; Integer s; } final char[]a = {'a'}; final int[]b = {1}; @Test public void final修饰类() { //引用没有被final修饰,所以是可变的。 //final只修饰了Fi类型,即Fi实例化的对象在堆中内存地址是不可变的。 //虽然内存地址不可变,但是可以对内部的数据做改变。 Fi f = new Fi(); f.a = 1; System.out.println(f); f.a = 2; System.out.println(f); //改变实例中的值并不改变内存地址。 复制代码
Fi ff = f; //让引用指向新的Fi对象,原来的f对象由新的引用ff持有。 //引用的指向改变也不会改变原来对象的地址 f = new Fi(); System.out.println(f); System.out.println(ff); } 复制代码
这里的对f.a的修改可以理解为char[0] = 'a'这样的操作。只改变数据值,不改变内存值。
String常用工具类
问题描述很多时候我们需要对字符串进行很多固定的操作,而这些操作在JDK/JRE中又没有预置,于是我们想到了apache-commons组件,但是它也不能完全覆盖我们的业务需求,所以很多时候还是要自己写点代码的,下面就是基于apache-commons组件写的部分常用方法:
MAVEN依赖 <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-lang3</artifactId> <version>${commons-lang3.version}</version> </dependency> 复制代码
代码成果
public class StringUtils extends org.apache.commons.lang3.StringUtils { /** 值为"NULL"的字符串 */ private static final String NULL_STRING = "NULL"; private static final char SEPARATOR = '_'; 复制代码
/** * 满足一下情况返回true<br/> * ①.入参为空 * ②.入参为空字符串 * ③.入参为"null"字符串 * * @param string 需要判断的字符型 * @return boolean */ public static boolean isNullOrEmptyOrNULLString(String string) { return isBlank(string) || NULL_STRING.equalsIgnoreCase(string); } /** * 把字符串转为二进制码<br/> * 本方法不会返回null * * @param str 需要转换的字符串 * @return 二进制字节码数组 */ public static byte[] toBytes(String str) { return isBlank(str) ? new byte[]{} : str.getBytes(); } /** * 把字符串转为二进制码<br/> * 本方法不会返回null * * @param str 需要转换的字符串 * @param charset 编码类型 * @return 二进制字节码数组 * @throws UnsupportedEncodingException 字符串转换的时候编码不支持时出现 */ public static byte[] toBytes(String str, Charset charset) throws UnsupportedEncodingException { return isBlank(str) ? new byte[]{} : str.getBytes(charset.displayName()); } /** * 把字符串转为二进制码<br/> * 本方法不会返回null * * @param str 需要转换的字符串 * @param charset 编码类型 * @param locale 编码类型对应的地区 * @return 二进制字节码数组 * @throws UnsupportedEncodingException 字符串转换的时候编码不支持时出现 */ public static byte[] toBytes(String str, Charset charset, Locale locale) throws UnsupportedEncodingException { return isBlank(str) ? new byte[]{} : str.getBytes(charset.displayName(locale)); } /** * 二进制码转字符串<br/> * 本方法不会返回null * * @param bytes 二进制码 * @return 字符串 */ public static String bytesToString(byte[] bytes) { return bytes == null || bytes.length == 0 ? EMPTY : new String(bytes); } /** * 二进制码转字符串<br/> * 本方法不会返回null * * @param bytes 二进制码 * @param charset 编码集 * @return 字符串 * @throws UnsupportedEncodingException 当前二进制码可能不支持传入的编码 */ public static String byteToString(byte[] bytes, Charset charset) throws UnsupportedEncodingException { return bytes == null || bytes.length == 0 ? EMPTY : new String(bytes, charset.displayName()); } /** * 二进制码转字符串<br/> * 本方法不会返回null * * @param bytes 二进制码 * @param charset 编码集 * @param locale 本地化 * @return 字符串 * @throws UnsupportedEncodingException 当前二进制码可能不支持传入的编码 */ public static String byteToString(byte[] bytes, Charset charset, Locale locale) throws UnsupportedEncodingException { return bytes == null || bytes.length == 0 ? EMPTY : new String(bytes, charset.displayName(locale)); } /** * 把对象转为字符串 * * @param object 需要转化的字符串 * @return 字符串, 可能为空 */ public static String parseString(Object object) { if (object == null) { return null; } if (object instanceof byte[]) { return bytesToString((byte[]) object); } return object.toString(); } /** * 把字符串转为int类型 * * @param str 需要转化的字符串 * @return int * @throws NumberFormatException 字符串格式不正确时抛出 */ public static int parseInt(String str) throws NumberFormatException { return isBlank(str) ? 0 : Integer.parseInt(str); } /** * 把字符串转为double类型 * * @param str 需要转化的字符串 * @return double * @throws NumberFormatException 字符串格式不正确时抛出 */ public static double parseDouble(String str) throws NumberFormatException { return isBlank(str) ? 0D : Double.parseDouble(str); } /** * 把字符串转为long类型 * * @param str 需要转化的字符串 * @return long * @throws NumberFormatException 字符串格式不正确时抛出 */ public static long parseLong(String str) throws NumberFormatException { return isBlank(str) ? 0L : Long.parseLong(str); } /** * 把字符串转为float类型 * * @param str 需要转化的字符串 * @return float * @throws NumberFormatException 字符串格式不正确时抛出 */ public static float parseFloat(String str) throws NumberFormatException { return isBlank(str) ? 0L : Float.parseFloat(str); } /** * 获取i18n字符串 * * @param code * @param args * @return */ public static String getI18NMessage(String code, Object[] args) { //LocaleResolver localLocaleResolver = (LocaleResolver) SpringContextHolder.getBean(LocaleResolver.class); //HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes)RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest(); //Locale locale = localLocaleResolver.resolveLocale(request); //return SpringContextHolder.getApplicationContext().getMessage(code, args, locale); return ""; } /** * 获得用户远程地址 * * @param request 请求头 * @return 用户ip */ public static String getRemoteAddr(HttpServletRequest request) { String remoteAddr = request.getHeader("X-Real-IP"); if (isNotBlank(remoteAddr)) { remoteAddr = request.getHeader("X-Forwarded-For"); } else if (isNotBlank(remoteAddr)) { remoteAddr = request.getHeader("Proxy-Client-IP"); } else if (isNotBlank(remoteAddr)) { remoteAddr = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP"); } return remoteAddr != null ? remoteAddr : request.getRemoteAddr(); } /** * 驼峰命名法工具 * * @return toCamelCase(" hello_world ") == "helloWorld" * toCapitalizeCamelCase("hello_world") == "HelloWorld" * toUnderScoreCase("helloWorld") = "hello_world" */ public static String toCamelCase(String s, Locale locale, char split) { if (isBlank(s)) { return ""; } s = s.toLowerCase(locale); StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (char c : s.toCharArray()) { sb.append(c == split ? Character.toUpperCase(c) : c); } return sb.toString(); } public static String toCamelCase(String s) { return toCamelCase(s, Locale.getDefault(), SEPARATOR); } public static String toCamelCase(String s, Locale locale) { return toCamelCase(s, locale, SEPARATOR); } public static String toCamelCase(String s, char split) { return toCamelCase(s, Locale.getDefault(), split); } public static String toUnderScoreCase(String s, char split) { if (isBlank(s)) { return ""; } StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); boolean nextUpperCase = (i < (s.length() - 1)) && Character.isUpperCase(s.charAt(i + 1)); boolean upperCase = (i > 0) && Character.isUpperCase(c); sb.append((!upperCase || !nextUpperCase) ? split : "").append(Character.toLowerCase(c)); } return sb.toString(); } public static String toUnderScoreCase(String s) { return toUnderScoreCase(s, SEPARATOR); } /** * 把字符串转换为JS获取对象值的三目运算表达式 * * @param objectString 对象串 * 例如:入参:row.user.id/返回:!row?'':!row.user?'':!row.user.id?'':row.user.id */ public static String toJsGetValueExpression(String objectString) { StringBuilder result = new StringBuilder(); StringBuilder val = new StringBuilder(); String[] fileds = split(objectString, "."); for (int i = 0; i < fileds.length; i++) { val.append("." + fileds[i]); result.append("!" + (val.substring(1)) + "?'':"); } result.append(val.substring(1)); return result.toString(); } 复制代码