第 24 章：String 不可变性

学习目标

• 理解 String 不可变的设计
• 掌握字符串常量池
• 学会 StringBuilder 和字符串拼接优化

一、String 的不可变性

String s = "hello";
s = s + " world";        // 看似修改，实际创建了新对象

public final class String        // ① final 类
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

    private final char value[];  // ② final 字段（Java 8）
    // Java 9+: private final byte[] value; (Compact Strings)
}

二、字符串常量池

String s1 = "hello";          // ① 编译期常量，入池
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2);  // true（同一个对象）

String s3 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s3);  // false（new 出来的不入池）

String s4 = s3.intern();      // ② 手动入池
System.out.println(s1 == s4);  // true

三、String 拼接性能

// ❌ 性能差：每次 + 都创建新对象
String result = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    result += i;    // 1000 次 new String
}

// ✅ 性能好：StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    sb.append(i);
}
String result = sb.toString();

性能差距：1000 次循环时，StringBuilder 比 + 快 100 倍以上。

四、String 常用方法

方法	作用
length()	长度
charAt(i)	取字符
substring(start, end)	截取
indexOf(str)	查找位置
replace(old, new)	替换
split(regex)	分割
trim()	去首尾空格
equals(other)	比较内容
compareTo(other)	字典序比较
isEmpty()	是否为空
contains(str)	是否包含
startsWith(prefix)	开头匹配
toLowerCase() / toUpperCase()	大小写转换

五、Java 9+ Compact Strings

Java 9 改用 byte[] + 编码标志位（LATIN1 / UTF16），节省内存：

String s1 = "hello";         // LATIN1，每个字符 1 字节
String s2 = "你好";          // UTF16，每个字符 2 字节

六、本章小结

要点	关键
不可变	String 一旦创建不可修改
常量池	字面量入池，new String() 不入池
intern	手动入池
拼接优化	循环中用 StringBuilder

动手练习

练习 1：基础题

判断以下输出的结果：

String a = "java";
String b = "java";
String c = new String("java");
String d = c.intern();

System.out.println(a == b);   // ?
System.out.println(a == c);   // ?
System.out.println(a == d);   // ?

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