技术总结(十四)

一、String、StringBuffer、StringBuilder的区别?

可变性

String 是不可变的（后面会详细分析原因）。

StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串，不过没有使用 final 和 private 关键字修饰，最关键的是这个 AbstractStringBuilder 类还提供了很多修改字符串的方法比如 append 方法。


abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {char[] value;public AbstractStringBuilder append(String str) {if (str == null)return appendNull();int len = str.length();ensureCapacityInternal(count + len);str.getChars(0, len, value, count);count += len;return this;}
}

线程安全性

String 中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

性能

每次对 String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象。StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

对于三者使用的总结：

操作少量的数据: 适用 String
单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuilder
多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuffer

二、在什么情况下使用String，什么情况下使用StringBuffer和StringBuilder？

使用 String 的情况
- 字符串常量表示：当表示不会被修改的字符串常量时，应该使用String。例如，定义一个表示程序版本号的字符串：

     String version = "1.0.0";

少量字符串拼接操作（在 Java 编译器优化下）：对于一些简单的、少量的字符串拼接，Java 编译器会进行优化，使用String也可以。例如：

     String name = "John";String greeting = "Hello, " + name;

在这种情况下，Java 编译器可能会将其优化为一个StringBuilder的操作（在字节码层面），所以对于这种简单的拼接场景，使用String是可以的。

方法参数传递和返回值（不需要修改的情况）：当把字符串作为参数传递给一个方法，并且这个方法不会修改字符串内容，或者方法的返回值是一个不会被修改的字符串时，使用String。例如：

     public class StringUsage {public static void printString(String str) {System.out.println(str);}public static String getString() {return "This is a sample string";}}

使用 StringBuffer 的情况
- 多线程环境下的字符串修改操作：在多线程环境中，如果多个线程需要对同一个字符串进行修改，就需要使用StringBuffer来保证线程安全。例如，一个简单的日志记录类，多个线程可能会同时向日志中添加内容：

     import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class StringBufferInMultiThread {private static StringBuffer logBuffer = new StringBuffer();public static void main(String[] args) {ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);for (int i = 0; i < 10; i++) {executor.submit(() -> {logBuffer.append("Log entry from a thread\n");});}executor.shutdown();while (!executor.isTerminated()) {// Wait for all threads to finish}System.out.println(logBuffer.toString());}}

在这个例子中，多个线程通过executor.submit方法提交任务，每个任务都向StringBuffer对象logBuffer中添加一条日志记录。由于StringBuffer是线程安全的，所以可以正确地记录所有线程的日志内容。
3. 使用 StringBuilder 的情况

单线程环境下的字符串修改操作：在单线程环境中，当需要频繁地修改字符串，如进行大量的字符串拼接、插入或删除操作时，使用StringBuilder可以获得更好的性能。例如，构建一个包含大量元素的 HTML 字符串：

     public class StringBuilderUsage {public static void main(String[] args) {StringBuilder htmlBuilder = new StringBuilder();htmlBuilder.append("<html><body>");for (int i = 0; i < 100; i++) {htmlBuilder.append("<p>Paragraph " + i + "</p>");}htmlBuilder.append("</body></html>");System.out.println(htmlBuilder.toString());}}

在这个例子中，在单线程环境下使用StringBuilder来构建一个包含 100 个段落的 HTML 页面内容。由于没有多线程安全的开销，StringBuilder可以高效地完成字符串的拼接操作。

三、String#equals()和Object#equals()有何区别?

String 中的 equals 方法是被重写过的，比较的是 String 字符串的值是否相等。 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址。

四、String#intern 方法有什么作用?

String.intern() 是一个 native (本地) 方法，用来处理字符串常量池中的字符串对象引用。它的工作流程可以概括为以下两种情况：

常量池中已有相同内容的字符串对象：如果字符串常量池中已经有一个与调用 intern() 方法的字符串内容相同的 String 对象，intern() 方法会直接返回常量池中该对象的引用。
常量池中没有相同内容的字符串对象：如果字符串常量池中还没有一个与调用 intern() 方法的字符串内容相同的对象，intern() 方法会将当前字符串对象的引用添加到字符串常量池中，并返回该引用。

总结：