接上篇揭秘：Java字符串对象的内存分布原理
再看看下面几道关于String的真实面试题，看看你废不废？
②
String str1 = "Hello";
String str2 = "He" + "llo";
String str3 = "He";
String str4 = "llo";
String str5 = str3 + str4;
String str6 = str3 + "llo";System.out.println(str1 == str2); // true or false?
System.out.println(str1.equals(str5)); // true or false?
System.out.println(str1 == str5); // true or false?
System.out.println(str1.equals(str5)); // true or false?
System.out.println(str1 == str6); // true or false?
③
public class StringExercise07 {public static void main(String[] args) {Test1 ex = new Test1();ex.change(ex.str, ex.ch);// 输出结果是？System.out.println(ex.str + " and ");System.out.println(ex.ch);}
}class Test1 {String str = new String("ly");final char[] ch = {'j', 'a', 'v', 'a'};public void change(String str, char ch[]) {str = "java";ch[0] = 'h';}
}④比较下面两种字符串拼接的差异
// 第一种拼接：使用+操作符
String strPlus = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {strPlus += "Hello, World!";
}// 第二种拼接：使用StringBuilder
StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {strBuilder.append("Hello, World!");
}
String result = strBuilder.toString();
如果要正确回答上面几个面试题，不深入理解String类型的内存原理是不行的，本篇的唯一目的就是言简意赅、深入浅出的梳理String类型的底层原理。
一，字符串拼接
下面这道面试题考察的是字符串拼接的底层原理，字符串拼接可以分为两种：
- ①字面量拼接，如
String str2 = "He" + "llo";，拼接的所有部分都是字面量，对于这种拼接，Java在编译时就会优化，将其合并为一个字符串：
// 源码：
String str2 = "He" + "llo";// 编译优化后：
String str2 = "Hello";
- ②变量拼接，
String str5 = str3 + str4;或String str6 = str3 + "llo";，只要有一个变量参与，就是变量拼接。对于这种拼接，JVM底层会调用StringBuilder的append方法进行拼接，拼接完成后调用toString方法，toString方法中使用构造函数new String()创建新的字符串对象
小结：
- 纯字面量拼接相当于用字面量声明一个字符串对象，字符串对象会保存到字符串常量池
- 变量拼接的相当于通过构造函数声明一个字符串对象，不会存入字符串常量池
所以，对于如下面试题：
②
String str1 = "Hello";
String str2 = "He" + "llo";
String str3 = "He";
String str4 = "llo";
String str5 = str3 + str4;
String str6 = str3 + "llo";System.out.println(str1 == str2); // true or false?
System.out.println(str1.equals(str5)); // true or false?
System.out.println(str1 == str5); // true or false?
System.out.println(str1.equals(str5)); // true or false?
System.out.println(str1 == str6); // true or false?
字面量拼接：
String str1 = "Hello";
String str2 = "He" + "llo";
System.out.println(str1 == str2); // true or false?
System.out.println(str1.equals(str5)); // true or false?
因为编译器的优化，代码String str2 = "He" + "llo";相当于String str2 = "Hello";，类似下图，在字符串常量池的作用下，变量str1和str2会指向同一个字符串对象：
所以其输出结果是：
变量拼接：
String str1 = "Hello";
String str2 = "He" + "llo";
String str3 = "He";
String str4 = "llo";
String str5 = str3 + str4;
String str6 = str3 + "llo";System.out.println(str1 == str5); // true or false?
System.out.println(str1.equals(str5)); // true or false?
System.out.println(str1 == str6); // true or false?
变量str5和str6是通过字符串变量拼接得到，底层是通过字符串构造函数创建的，所以不会通过常量池复用已经创建的对象，所以str1和str5两个变量指向不同地址的对象，用运算符==比较的结果是false；但两个对象存储的字符串内容是相同的，用equals比较的结果是true：
二，为什么要使用StringBuilder进行字符串拼接
我们运行下面的代码，统计一下两个循环的耗时：
④比较下面两种字符串拼接的差异
long s = System.currentTimeMillis();String strPlus = "";for (int i = 0; i < 100000; i++) {strPlus += "Hello, World!";}System.out.println("字符串变量拼接耗时：" + (System.currentTimeMillis() - s));s = System.currentTimeMillis();// 第二种拼接：使用StringBuilderStringBuilder strBuilder = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 100000; i++) {strBuilder.append("Hello, World!");}String result = strBuilder.toString();System.out.println("StringBuilder拼接耗时：" + (System.currentTimeMillis() - s));
发现第一种拼接方式耗时超过7秒，但是第二种拼接方式耗时不到3毫秒，差距惊人。
原因在于：
- ①使用+号进行字符串变量循环拼接时，每次拼接都会创建一个StringBulider对象，并调用字符串构造函数创建一个新的字符串对象，循环次数很大时，创建大量对象耗时很长
- ②使用StringBuilder拼接对象时，是把字符串通过append方法插入到StringBuilder类的一个字符数组中，数组的插入是非常快的，尽管循环次数多，但是效率非常高，耗时极短
最佳实践：
- ①如果存在大量的字符串拼接，使用StringBuilder是更高效的方式
- ②如果拼接次数很少，比如少于10次，使用+进行拼接会使代码更简洁
所以，不必所有的字符串都用StringBuilder进行拼接。
三，扩展：就近原则
③
public class StringExercise07 {public static void main(String[] args) {Test1 ex = new Test1();ex.change(ex.str, ex.ch);// 输出结果是？System.out.println(ex.str + " and ");System.out.println(ex.ch);}
}class Test1 {String str = new String("ly");final char[] ch = {'j', 'a', 'v', 'a'};public void change(String str, char ch[]) {str = "java";ch[0] = 'h';}
}先看下运行结果：
对于初学者，很难理解这个输出，调用了Test1的change方法为什么成员变量str的值没有改变，但是变量ch的值却改变了？
如果仔细看change方法的代码：
public void change(String str, char ch[]) {str = "java";ch[0] = 'h';
}
change方法的第一个参数和Test1的成员变量str同名，JVM在执行这个方法时，会优先从change方法栈帧的局部变量表中查找str变量，如果有，就不会使用Test1类的成员变量，所以Test1的成员变量str的值并没有被修改。
如果像下面这样修改change的代码：
```cpp
public void change(String str, char ch[]) {this.str = "java";ch[0] = 'h';}
因为有了this关键字的作用，JVM会查找成员变量str，然后修改其值，打印结果如下：
