Java String 源码分析
定义
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
可以看出：
①、String 是 final 的（不允许被继承）
②、继承了
Serializable（可以序列化和反序列化）、
Comparable（可以进行自定义的字符串比较）、
CharSequence（一个可读序列。此接口对许多不同种类的 char 序列提供统一的只读访问。StringBuilder 和StringBuffer也实现了这个接口）接口。
属性
/** 用于存放字符串的数组 */
private final char value[];
由 final 可知，String 的内容一旦被初始化后，其不能被修改的（是指其内容不能被修改，其引用还是可以指向其他的内容）。
注意一点：String 是基于字符数组 char[] 实现的
/** 缓存字符串的 hash Code */
private int hash; // 默认为 0
/** 因为实现了序列化接口，所有拥有序列化ID */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
总结：如果你需要一个可修改的字符串，应该使用StringBuffer 或者 StringBuilder。
方法
构造方法
①、无参数构造函数（会创建一个空的字符序列，可是字符串是不可变的，所以不推荐使用）
public String() {
this.value = "".value;
}
②、使用字符串类型的对象来初始化（这个构造方法将会产生 2 个字符串对象，除非需要 original 的显式副本，否则不要使用此构造函数）
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
③、使用字符数组来构造（将该字符数组复制到新的字符数组中）
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
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);
}
④、使用字节数组来构建 String（分为以下两种）
String(byte bytes[])
String(byte bytes[], int offset, int length) // 从offset开始，长度为length 并以默认的 ISO-8859-1 编码转换成字符串
使用以下四种的话，就会使用 StringCoding.decode 方法进行解码，使用的解码的字符集就是我们指定的 charsetName 或者 charset 。
String(byte bytes[], Charset charset)
String(byte bytes[], String charsetName)
String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset)
String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)
⑤、使用 StringBuffer 和 StringBuider 来构造 String（很少用到，因为可以直接调用 toString() 方法）
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());
}
⑥、一个特殊的保护类型的构造方法（Java 7 提供的，直接引用指向 value[] 的地址，share 只能等于 true）
String(char[] value, boolean share) {
// assert share : "unshared not supported";
this.value = value;
}
Q：Java 7 为什么会提供这样一个方法？
A：1、性能好；2、节约空间；3、安全的
总结：如果你只需要创建一个字符串，推荐使用双引号 ""的方式，如果你需要在堆中创建一个新的对象，你可以选择构造函数的方式。
一般方法（提高效率的方法）
①、equals（）方法：提高比较的效率
public boolean equals(Object anObject) {
// 判断是否为同一对象
if (this == anObject) {
return true;
}
// 判断 anObject 是不是 String 类型
if (anObject instanceof String) {
String anotherString = (String)anObject;
int n = value.length;
// 判断长度是否相等
if (n == anotherString.value.length) {
char v1[] = value;
char v2[] = anotherString.value;
int i = 0;
// 循环比较每一个 char 值
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i])
return false;
i++;
}
return true;
}
}
return false;
}
②、hashCode（）方法：hash 地址越大，所谓的“冲突”就越少，查找起来效率也会提高。
public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;
// 数学公式：s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]*31^0
for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
hash = h;
}
return h;
}
③、substring（）方法：Java 7 提供了一种新的实现方式牺牲一些性能，避免内存泄露。 Java 6 时，是同一个数组中操作。Java 7 是创建一个新的数组。
public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
if (endIndex > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
}
int subLen = endIndex - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
// 将原来的 char[] 中的值逐一复制到新的 String 中
return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
: new String(value, beginIndex, subLen);
}
④、replaceFirst、replaceAll、replace区别：
replace 的参数是 char 和 CharSequence，即可以支持字符的替换，也支持字符串的替换；replaceAll 和 replaceFirst 的参数是 regex，即基于规则表达式的替换（如果所用的参数据不是基于规则表达式的，则与replace()替换字符串的效果一样。）
/**
* value 为存储当前字符串对象的字符串数组名
* 优化了比较次数
* @param oldChar 将被替换掉的字符
* @param newChar 新字符
* @return
*//*
public String replace(char oldChar, char newChar) {
//如果新字符和老字符相同，直接返回当前字符串对象
if (oldChar != newChar) {
int len = value.length;//获取当前字符串长度
int i = -1;
char[] val = value; //目的：为了防止 getfield（获取指定类的实例域，并将其值压入到栈顶）这个操作码的执行
//目的：找出将被替换的字符(oldChar)所在字符串数组中第一个字符的下标位置
while (++i < len) {
// ①、当找到第一个将被替换的字符时，跳出循环；i 就记录了下标位置
// ②、如果没有找到，i==len 将不会进入下面的，直接返回当前字符串
if (val[i] == oldChar) {
break;
}
}
if (i < len) {
//将第一个将被替换的字符(oldChar)之前的不需要被替换的字符赋值给新数组buf
char buf[] = new char[len];
for (int j = 0; j < i; j++) {
buf[j] = val[j];
}
// 从第一个将被替换的字符下标(i)开始，对字符进行替换操作
while (i < len) {
char c = val[i];
buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
i++;
}
return new String(buf, true);
}
}
return this;
}*/
其他方法
自行查看源码，简单易懂。
扩展
①、String对“+”的重载：就是使用 StringBuilder 以及他的 append()、toString() 两个方法。
比如：
String str = "str";
String str1 = "this is" + str; // 等价于：String str1 = new StringBuilder("this is").append(str).toString();
②、在Java 7 中，switch 对字符串支持的实现。其实 switch 只支持一种数据类型，那就是整型，其他数据类型都是转换成整型之后再使用 switch 的。
③、String str = "abc"; 相当于 String str = String.valueOf("abc");