Java源碼之String
說在前面：
為什麼看源碼： 最好的學習的方式就是模仿，接下來才是創造。而源碼就是我們最好的模仿對象，因為寫源碼的人都不是一般的人，所以用心學習源碼，也就可能變成牛逼的人。其次，看源碼，是一項修練內功的重要方式，書看百遍其意自現，源碼也是一樣，前提是你不要懼怕源碼，要用心的看，看不懂了，不要懷疑自己的智商，回過頭來多看幾遍，我就是這樣做的，一遍有一遍的感受，等你那天看源碼不由的驚嘆一聲，這個代碼寫得太好了，恭喜你，你已經離優秀不遠了。最後，看源碼，能培養我們的編程思維，當然這個層次有點高了，需要時間積累，畢竟我離這個境界也有點遠。
今天就來談談java的string的源碼實現，後續我也會寫javaSe的源碼系列，歡迎圍觀和交流。
1.繼承關係
繼承三個接口的說明：
Comparable接口：
實現對象之間比較的接口，它的核心方法只有一個：
public int compareTo(T o);
CharSequence接口：
CharSequence是char值的可讀序列。該接口提供對許多不同種類的char序列的統一隻讀訪問。CharSequence是一個接口，它只包括length(), charAt(int index), subSequence(int start, int end)這幾個API接口。除了String實現了CharSequence之外，StringBuffer和StringBuilder也實現了 CharSequence接口。
那麼String為什麼實現Charsequence這個接口呢。這裏就要涉及一個java的重要特性，也就是多態。看下面的代碼
public void charSetTest(CharSequence charSequence){
System.out.println(charSequence+"實現了多態");
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
StringTest strTest = new StringTest();
strTest.charSetTest(new String("我是String"));
strTest.charSetTest(new StringBuffer("我是StringBuffer"));
strTest.charSetTest(new StringBuilder("我是StringBuilder"));
}
執行結果：
我是String實現了多態
我是StringBuffer實現了多態
我是StringBuilder實現了多態
繼承這個接口的原因就很明顯：
因為String對像是不可變的，StringBuffer和StringBuilder這兩個是可變的，所以我們在構造字符串的過程中往往要用到StringBuffer和StringBuilder。如果那些方法定義String作為參數類型，那麼就沒法對它們用那些方法，先得轉化成String才能用。但StringBuffer和StringBuilder轉換為String再轉換過來很化時間的，用它們而不是直接用String的“加法”來構造新String本來就是為了省時間。
Serializable接口:
繼承該接口，就是表明這個類是是可以別序列化的，這裏就標記了string這個類是可以被序列化的,序列化的定義以及使用時機可以移步這裏。
2.常用方法的使用和源碼解析：
2.1構造方法
string總共提供了15種構造方法：
當然，這麼多的構造方法，只需搞明白四個構造方法就可以了，因為其他的構造方法就是這四個構造方法的調用：
在看構造方法之前，先看看String的屬性
private final char value[];
private int hash; // Default to 0
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
new ObjectStreamField[0];
通過屬性了解到，底層聲明了一個final類型的char數組，這個char數組就是String的構造方法的核心，因為String的本質就是字符char(只針對javaSE8 以前的版本)，下面來分析有代表的四個構造方法：
-
String()和String(String original)
這兩個構造方法我們平時用的比較經常，源碼如下：
public String() { this.value = "".value; }
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
分析：
通過源碼可以看到，核心還是和String類聲明的char[]數組value屬性建立聯繫，進而來處理這個屬性的值。
在String()這個空構造的方法中，就是屬性char數組的值聲明為一個空的字符串賦值給屬性value.
而在String(String original)，也是將方法參數的value的屬性賦值給聲明char[]數組的value屬性，方便String的其他方法對char[]數組處理。
記住，在java的String操作中，大多數情況下還是對char[]數組的操作，這點很重要。
一般情況下定義一個新的字符串，有下面的兩種方式:
String chen = new String("chen"); // 這個我們一般不會使用
String chen = "chen";
我們一般會選擇第二種，這又是什麼原因呢：
其實這兩種聲明的方式在JVM看來時等價的。
劃重點：
但是String password=”chen”,利用了字符串緩衝池，也就是說如果緩衝池中已經存在了相同的字符串，就不會產生新的對象，而直接返回緩衝池中的字符串對象的引用。
如：
String a = "chen";
String b = "chen";
String c = new String("chen");
String d = new String("chen");
System.out.println(a==b);//將輸出"true";因為兩個變量指向同一個對象。利用了字符串的緩衝池
System.out.println(c==d);//將輸出"flase";因為兩個變量不指向同一個對象。雖然值相同，只有用c.equals(d)才能返回true.
所以實際中，建議用第一種，可以減少系統資源消耗。
-
String(char[]vlaue,int offest,int count) 與字符相關的構造方法
源碼如下：
public String(char value[], int offset, int count) {
if (offset < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
}
if (count <= 0) {
if (count < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
}
if (offset <= value.length) {
this.value = "".value;
return;
}
}
// Note: offset or count might be near -1>>>1.
if (offset > value.length - count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
}
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}
分析：
這個構造方法的作用就是傳入指定大小的char[] 數組，指定一個起始位置，然後構造出從起始位置開始計算的指定長度個數的字符串，具體用法：
public static void main(String[] args) {
char[] chars = new char[]{'a','b','c','d'};
// 從chars數組的第二位開始，總數為3個字符的字符串
String rangeChar=new String(chars,1,3);
System.out.println(rangeChar);
}
輸出：
abc
這個構造方法的核心在於:
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
//而這個方法在追一層，就到了Arrays這個工具類copyOfRange這個方法
public static char[] copyOfRange(char[] original, int from, int to) {
int newLength = to - from;
if (newLength < 0)
throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);
char[] copy = new char[newLength];
System.arraycopy(original, from, copy, 0,
Math.min(original.length - from, newLength));
return copy;
}
其實看到這裏，他的實現原理就基本清楚了，分析copyOfRange()這個方法的執行步驟：
首先是獲取原字符數組的orginal[]要構造字符串的長度，也就是這一行代碼:
int newLength = to - from;
然後異常判斷，並聲明新的數組，來存儲原數組指定長度的值
if (newLength < 0)
throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);
char[] copy = new char[newLength];
將原字符數組指定長度的值拷貝到新數組，返回這個數組：
System.arraycopy(original, from, copy, 0,
Math.min(original.length - from, newLength));
return copy;
最後再將數組的值賦值給String的屬性value,完成初始化：
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
歸根結底還是和String聲明的屬性value建立聯繫，完成相關的操作。
-
String(byte[] bytes,int offest,int length,Charset charset) 字節相關的構造方法
這個構造方法的作用就是將指定長度的字節數組，構造成字符串，且還可以指定編碼值：
涉及的源碼如下：
public String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset) {
if (charset == null)
throw new NullPointerException("charset");
checkBounds(bytes, offset, length);
this.value = StringCoding.decode(charset, bytes, offset, length);
}
// StringCoding中的方法:
static char[] decode(Charset cs, byte[] ba, int off, int len) {
// 1， 構造解碼器
CharsetDecoder cd = cs.newDecoder();
int en = scale(len, cd.maxCharsPerByte());
char[] ca = new char[en];
if (len == 0)
return ca;
boolean isTrusted = false;
if (System.getSecurityManager() != null) {
if (!(isTrusted = (cs.getClass().getClassLoader0() == null))) {
ba = Arrays.copyOfRange(ba, off, off + len);
off = 0;
}
}
cd.onMalformedInput(CodingErrorAction.REPLACE)
.onUnmappableCharacter(CodingErrorAction.REPLACE)
.reset();
if (cd instanceof ArrayDecoder) {
int clen = ((ArrayDecoder)cd).decode(ba, off, len, ca);
return safeTrim(ca, clen, cs, isTrusted);
} else {
ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(ba, off, len);
CharBuffer cb = CharBuffer.wrap(ca);
try {
CoderResult cr = cd.decode(bb, cb, true);
if (!cr.isUnderflow())
cr.throwException();
cr = cd.flush(cb);
if (!cr.isUnderflow())
cr.throwException();
} catch (CharacterCodingException x) {
// Substitution is always enabled,
// so this shouldn't happen
throw new Error(x);
}
return safeTrim(ca, cb.position(), cs, isTrusted);
}
}
private static char[] safeTrim(char[] ca, int len,
Charset cs, boolean isTrusted) {
if (len == ca.length && (isTrusted || System.getSecurityManager() == null))
return ca;
else
return Arrays.copyOf(ca, len);
}
這個方法構造的方法的複雜之處就是在於對於指定編碼的處理，但是我們如果看完這個方法調用的整個流程最終還是落到
return Arrays.copyOf(ca, len);
返回一個指定編碼的字符數組，然後和String類的value屬性建立聯繫
字節數組構造方法的基本邏輯：就是將字節數組轉化為字符數組，再和String的value屬性建立聯繫，完成初始化。
-
String(StringBuilder builder) 和String(StringBuffer buffer)與String擴展類相關的構造方法：
這個構造方法就是將StringBuilder或者StringBuffer類初始化String類，源碼如下：
public String(StringBuffer buffer) {
synchronized(buffer) {
this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
}
}
public String(StringBuilder builder) {
this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}
分析：
核心的代碼還是這一句：
this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
在往下看builder.getValue(),的源碼
final char[] getValue() {
return value;
}
返回一個字符數組
這樣就能很好理解這個構造方法了： 先利用builder.getValue()將指定的類型轉化為字符數組，通過Arrays.copyOf()方法進行拷貝，將返回的數組賦值給String的屬性value，完成初始化。
2.2常用的方法分析
String的方法大概有60多個，這裏只分析幾個常用的方法，了解其他的方法，可以移步javaSE官方文檔:
-
字符串轉化為字符的方法:charAt(int index)
public char charAt(int index) {
//1. 判斷異常
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
// 2.返回指定位置的字符
return value[index];
}
用法示例：
String StrChar = "chen";
char getChar = StrChar.charAt(1);
System.out.println(getChar);
輸出：
h
2.字符串轉化為字節數組的方法:getBytes()
// 源碼
public byte[] getBytes() {
return StringCoding.encode(value, 0, value.length);
}
// encode的源碼
static byte[] encode(char[] ca, int off, int len) {
String csn = Charset.defaultCharset().name();
try {
// use charset name encode() variant which provides caching.
return encode(csn, ca, off, len);
} catch (UnsupportedEncodingException x) {
warnUnsupportedCharset(csn);
}
try {
return encode("ISO-8859-1", ca, off, len);
} catch (UnsupportedEncodingException x) {
// If this code is hit during VM initialization, MessageUtils is
// the only way we will be able to get any kind of error message.
MessageUtils.err("ISO-8859-1 charset not available: "
+ x.toString());
// If we can not find ISO-8859-1 (a required encoding) then things
// are seriously wrong with the installation.
System.exit(1);
return null;
}
}
用法示例：
String strByte = "chen";
// 將string轉化為字節數組
byte[] getBytes = strByte.getBytes();
// 遍歷輸出
for (byte getByte : getBytes) {
System.out.println(getByte);
}
輸出結果：
99
104
101
110
3.返回字符串中指定字符的下標的方法: indexOf(String str):
這裏的參數為字符串：
這個方法一共涉及了四個方法，源碼如下：
public int indexOf(String str) {
return indexOf(str, 0);
}
public int indexOf(String str, int fromIndex) {
return indexOf(value, 0, value.length,
str.value, 0, str.value.length, fromIndex);
}
static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount,
String target, int fromIndex) {
return indexOf(source, sourceOffset, sourceCount,
target.value, 0, target.value.length,
fromIndex);
}
static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount,
char[] target, int targetOffset, int targetCount,
int fromIndex) {
// 1. 判斷範圍
if (fromIndex >= sourceCount) {
return (targetCount == 0 ? sourceCount : -1);
}
if (fromIndex < 0) {
fromIndex = 0;
}
if (targetCount == 0) {
return fromIndex;
}
// 2，判斷目標字符串是否時原子符串的子序列，並返回目標序列的第一個字符在原字符序列的索引。
char first = target[targetOffset];
int max = sourceOffset + (sourceCount - targetCount);
for (int i = sourceOffset + fromIndex; i <= max; i++) {
/* Look for first character. */
if (source[i] != first) {
while (++i <= max && source[i] != first);
}
/* Found first character, now look at the rest of v2 */
if (i <= max) {
int j = i + 1;
int end = j + targetCount - 1;
for (int k = targetOffset + 1; j < end && source[j]
== target[k]; j++, k++);
if (j == end) {
/* Found whole string. */
return i - sourceOffset;
}
}
}
return -1;
}
具體執行過程已在方法的註釋中進行了說明：
用法示例：
String strIndex = "chen";
int getIndex = strIndex.indexOf("he");
System.out.println(getIndex);
輸出：
1
注意：也就是輸出字符串中的第一個字符在原子符串中的索引，前提是傳入的參數必須是原子符串的子序列，以上面的列子為例，傳入的字符串序列必須是chen這個字符串的子序列，才能輸出正確的索引，比如傳入的序列不是chen的子序列，輸出為-1
String strIndex = "chen";
int getIndex = strIndex.indexOf("hew");
System.out.println(getIndex);
輸出：
-1
使用這個方法時，這點非常注意。
4.將字符串中的某個字符進行替換：replace(char oldChar, char newChar)
參數就是被替換的字符和新的字符，源碼如下：
public String replace(char oldChar, char newChar) {
if (oldChar != newChar) {
int len = value.length;
int i = -1;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
// 1.遍歷字符數組，找到原子符的位置
while (++i < len) {
if (val[i] == oldChar) {
break;
}
}
//2. 聲明一個臨時的字符數組，用來存儲替換后的字符串，
if (i < len) {
char buf[] = new char[len];
for (int j = 0; j < i; j++) {
// 3. 將原字符數組拷貝到新的字符數組中去
buf[j] = val[j];
}
while (i < len) {
char c = val[i];
// 4.
buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
i++;
}
// 3. 初始化一個新的字符串
return new String(buf, true);
}
}
return this;
}
具體的執行邏輯就是註釋的語句。
用法示例：
String strIndex = "chee";
String afterReplace = strIndex.replace('e','n');
System.out.println(afterReplace);
輸出：
chnn
注意：這裏的替換是字符串中的所有與舊字符的相同的字符，比如上面的這個例子，就是將原子符中的e全部替換為n。
5.字符串的分隔：split(String regex) ：
源碼如下：
public String[] split(String regex) {
return split(regex, 0);
}
public String[] split(String regex, int limit) {
/* fastpath if the regex is a
(1)one-char String and this character is not one of the
RegEx's meta characters ".$|()[{^?*+\\", or
(2)two-char String and the first char is the backslash and
the second is not the ascii digit or ascii letter.
*/
char ch = 0;
if (((regex.value.length == 1 &&
".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1) ||
(regex.length() == 2 &&
regex.charAt(0) == '\\' &&
(((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 &&
((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 &&
((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)) &&
(ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE ||
ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE))
{
int off = 0;
int next = 0;
boolean limited = limit > 0;
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
while ((next = indexOf(ch, off)) != -1) {
if (!limited || list.size() < limit - 1) {
list.add(substring(off, next));
off = next + 1;
} else { // last one
//assert (list.size() == limit - 1);
list.add(substring(off, value.length));
off = value.length;
break;
}
}
// If no match was found, return this
if (off == 0)
return new String[]{this};
// Add remaining segment
if (!limited || list.size() < limit)
list.add(substring(off, value.length));
// Construct result
int resultSize = list.size();
if (limit == 0) {
while (resultSize > 0 && list.get(resultSize - 1).length() == 0) {
resultSize--;
}
}
String[] result = new String[resultSize];
return list.subList(0, resultSize).toArray(result);
}
return Pattern.compile(regex).split(this, limit);
}
用法示例：
// 將一句話使用空格進行分隔
String sentence = "People who hear thumb up can get rich";
// 使用空格進行分隔
String[] subSequence = sentence.split("\\s");
for (String s : subSequence) {
System.out.println(s);
}
輸出：
People
who
hear
thumb
up
can
get
rich
注意：使用這個方法，對正則表達式有所了解，才能實現更強大的功能，正則表達式的學習，可以移步菜鳥教程
6.實現字符串的指定範圍的切割substring(int beginIndex, int endIndex)：
源碼如下：
public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
// 1.判斷異常
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
if (endIndex > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
}
// 2，確定切割的長度
int subLen = endIndex - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
// 3.使用構造方法，返回切割后字符串
return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
: new String(value, beginIndex, subLen);
}
具體的執行邏輯如註釋所示，這個方法的邏輯總體比較簡單：
具體用法：
String sentence = "hhchennn";
String subSequence = sentence.substring(2,6);
System.out.println(subSequence);
輸出：
chen
注意：從源碼了解到，這個方法的在切割的時候，一般將第一個參數包含，包含第二個參數，也就是說上面的例子中在切割後的字符串中包含2這個字符，但是不包含6這個字符。
7.當然處理這些還有一些常用的方法，比如：
// 1.去除字符串前後空格的方法
trim()
//2.大小寫轉換的方法
toLowerCase()
toUpperCase()
//3. 將字符串轉化為數組
toCharArray()
// 4.將基本類型轉化字符串
valueOf(boolean b)
// 5.返回對象本身的字符串形式
toString()
這些方法使用起來都比較簡單，強烈建議看看java官方文檔。
3.面試常問
3.1. 為什麼是不可變的
1、什麼是不可變？
從java角度來講就是說成final的。參考Effective Java中第15條使可變性最小化中對不可變類的解釋：
不可變類只是其實例不能被修改的類。每個實例中包含的所有信息都必須在創建該實例的時候就提供，並且在對象的整個生命周期內固定不變。為了使類不可變，要遵循下面五條規則：
1. 不要提供任何會修改對象狀態的方法。
2. 保證類不會被擴展。 一般的做法是讓這個類稱為 `final` 的，防止子類化，破壞該類的不可變行為。
3. 使所有的域都是 final 的。
4. 使所有的域都成為私有的。 防止客戶端獲得訪問被域引用的可變對象的權限，並防止客戶端直接修改這些對象。
5. 確保對於任何可變性組件的互斥訪問。 如果類具有指向可變對象的域，則必須確保該類的客戶端無法獲得指向這些對象的引用。
當然在Java平台類庫中，包含許多不可變類，例如String ,基本類型的包裝類，BigInteger, BigDecimal等等。綜上所述，不可變類具有一些顯著的通用特徵：類本身是final修飾的；所有的域幾乎都是私有final的；不會對外暴露可以修改對象屬性的方法。通過查閱String的源碼，可以清晰的看到這些特徵。
2.為什麼不可變
String real = "chen"
real = "Wei";
下圖就很好解釋了代碼的執行過程：
執行第一行代碼時，在堆上新建一個對象實例chen,real是一個指向該實例的引用，引用包含的僅僅只是實例在堆上的內存地址而已。執行第二行代碼時，僅僅只是改變了real這個引用的地址，指向了另一個實例wei。所以，正如前面所說過的，不可變類只是其實例不能被修改的類。給real重新賦值僅僅只是改變了它的引用而已，並不會真正去改變它本來的內存地址上的值。這樣的好處也是顯而易見的，最簡單的當存在多個String的引用指向同一個內存地址時，改變其中一個引用的值並不會對其他引用的值造成影響。
那麼，String是如何保持不可變性的呢？結合Effective Java中總結的五條原則，閱讀它的源碼之後就一清二楚了。
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
new ObjectStreamField[0];
String類是final修飾的，滿足第二條原則：保證類不會被擴展。分析一下它的幾個域：
private final char value[] :可以看到Java還是使用字節數組來實現字符串的，並且用final修飾，保證其不可變性。這就是為什麼String實例不可變的原因。private int hash : String的哈希值緩存private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L ： String對象的 serialVersionUIDprivate static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields = new ObjectStreamField[0] ： 序列化時使用
其中最主要的域就是value，代表了String對象的值。由於使用了private final修飾，正常情況下外界沒有辦法去修改它的值的。正如第三條使所有的域都是final的。和第四條使所有的域都成為私有的所描述的。難道這樣一個private加上final就可以保證萬無一失了嗎？看下面代碼示例：
final char[] value = {'a', 'b', 'c'};
value[2] = 'd';
這時候的value對像在內存中已經是a b d了。其實final修飾的僅僅只是value這個引用，你無法再將value指向其他內存地址，例如下面這段代碼就是無法通過編譯的：
final char[] value = {'a', 'b', 'c'};
value = {'a', 'b', 'c', 'd'};
所以僅僅通過一個final是無法保證其值不變的，如果類本身提供方法修改實例值，那就沒有辦法保證不變性了。Effective Java中的第一條原則不要提供任何會修改對象狀態的方法。String類也很好的做到了這一點。在String中有許多對字符串進行操作的函數，例如substring concat replace replaceAll等等，這些函數是否會修改類中的value域呢？我們看一下concat()函數的內部實現：
public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
if (otherLen == 0) {
return this;
}
int len = value.length;
char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
str.getChars(buf, len);
return new String(buf, true);
}
注意其中的每一步實現都不會對value產生任何影響。首先使用Arrays.copyOf()方法來獲得value的拷貝，最後重新new一個String對像作為返回值。其他的方法和contact一樣，都採取類似的方法來保證不會對value造成變化。的的確確，String類中並沒有提供任何可以改變其值的方法。相比final而言，這更能保障String不可變。
3.不可變類的好處：
Effective Java 中總結了不可變類的特點。
- 不可變類比較簡單。
- 不可變對象本質上是線程安全的，它們不要求同步。不可變對象可以被自由地共享。
- 不僅可以共享不可變對象，甚至可以共享它們的內部信息。
- 不可變對象為其他對象提供了大量的構建。
- 不可變類真正唯一的缺點是，對於每個不同的值都需要一個單獨的對象。
3.2. 使用什麼方式可以改變String類的不可變性
當然使用反射，java的反射機制可以做到我們平常做不到的很多事情：
String str = "chen";
System.out.println(str);
Field field = String.class.getDeclaredField("value");
field.setAccessible(true);
char[] value = (char[]) field.get(str);
value[1] = 'a';
System.out.println(str);
執行結果：
chen
caen
3.3. String和stringBuffer和StringBuilder的區別
從以下三個方面來考慮他們之間的異同點：
1.可變和不可變性：
String: 字符串常量，在修改時，不會改變自身的值，若修改，就會重新生成新的字符串對象。
StringBuffer: 在修改時會改變對象本身，不會生成新的對象，使用場景：對字符經常改變的情況下，主要方法: append(),insert() 等。
2.線程是否安全
String： 定義之後不可改變，線程安全
String Buffer： 是線程安全的，但是執行效率比較低，適用於多線程下操作字符串緩衝區的大量數據。
StringBuilder: 線程不安全的，適用於單線程下操作字符串緩衝區的大量數據
3.共同點
StringBuilder和StringBuffer有共有的父類AbstractStringBuilder（抽象類）。
StringBuilder,StringBuffer的方法都會調用AbstractStringBuilder中的公共方法，如: super().append()…
只是StringBuffer會在方法上加上synchronized關鍵字，進行同步。
4.優秀的工具包推薦
4.1guava
Guava工程包含了若干被Google的Java項目廣泛依賴的核心庫，例如：集合[collections] 、緩存[caching] 、原生類型支持[primitives support] 、併發庫[concurrency libraries] 、通用註解[common annotations] 、字符串處理[string processing] 、I/O 等等。所有這些工具每天都在被Google的工程師應用在產品服務中。具體的中文參考文檔，Guava中文參考文檔。
4.2 Hutool
Hutool是一個Java工具包，也只是一個工具包，它幫助我們簡化每一行代碼，減少每一個方法，讓Java語言也可以“甜甜的”。Hutool最初是我項目中“util”包的一個整理，後來慢慢積累並加入更多非業務相關功能，並廣泛學習其它開源項目精髓，經過自己整理修改，最終形成豐富的開源工具集。Hutool參考文檔
追本溯源，方能闊步前行
參考資料：
參考博客：
https://juejin.im/post/59cef72b518825276f49fe40
https://www.cnblogs.com/ChrisMurphy/p/4760197.html
參考書籍： java官方文檔《深入理解JVM虛擬機》
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