String类是Java开发中经常使用的类，使用频率极高，也是面试考核的重点，我们是否详细了解String类的一些特点。以JDK8为例，我们看看String类，可以看到是被final修饰的类，也就是不能被继承，方法也不能被覆盖，字符串被存储到char[]数组中。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** 用于存储字符串的值 */
    private final char value[];
    /** 缓存字符串的 hash code */
    private int hash; // Default to 0
   //其他代码....
 }

1.多重构造：String类中许多的构造方法：

其中由四个比较重要的构造方法：其中，比较容易被我们忽略的是以 StringBuffer 和 StringBuilder 为参数的构造函数，因为这两种数据类型，我们通常都是单独使用的。

// String 为参数的构造方法
public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}
// char[] 为参数构造方法
public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
// StringBuffer 为参数的构造方法：这就是为什么StringBuffer是线程安全的
public String(StringBuffer buffer) {
    synchronized(buffer) {
        this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
    }
}
// StringBuilder 为参数的构造方法
public String(StringBuilder builder) {
    this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}

 2.equals() 比较两个字符串是否相等，源码如下：

public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

从源码看出，String重写了Object equals()方法，如果是当前对象，直接返回true；通过instanceof关键字判断，如果不是String类型的对象，直接返回false。然后再通过遍历String中的字符，如果每一个字符都相同，则返回true,否则返回false。instanceof 的简单使用如下：

Object obj1 = "123";
Object obj2 = 123;
System.out.println(obj1 instanceof String); // 返回 true
System.out.println(obj2 instanceof String); // 返回 false

3. compareTo() 比较两个字符串，源码如下：

    public int compareTo(String anotherString) {
        int len1 = value.length;
        int len2 = anotherString.value.length;
        int lim = Math.min(len1, len2);
        char v1[] = value;
        char v2[] = anotherString.value;
        int k = 0;
        while (k < lim) {
            char c1 = v1[k];
            char c2 = v2[k];
            if (c1 != c2) {
                return c1 - c2;
            }
            k++;
        }
        return len1 - len2;
    }

从源码中可以看出，compareTo() 方法会循环对比所有的字符，当两个字符串中有任意一个字符不相同时，则 return char1-char2。比如，两个字符串分别存储的是 1 和 2，返回的值是 -1；如果存储的是 1 和 1，则返回的值是 0 ，如果存储的是 2 和 1，则返回的值是 1。

其实：compareTo()方法对比两个字符串，如果完全相同，则返回0；部分相同，则返回不相同字符串的个数；完全不相同，直接返回1或者-1。

		String str1 = "aaa";
		String str2 = "aaa";
		String str3 = "aaaaaaa";
		String str4 = "bbbbbbb";
		System.out.println(str1.compareTo(str2));//返回0
		System.out.println(str1.compareTo(str3));//返回-4
		System.out.println(str1.compareTo(str4));//返回-1

还有一个和 compareTo() 比较类似的方法 compareToIgnoreCase()，用于忽略大小写后比较两个字符串。

可以看出 compareTo() 方法和 equals() 方法都是用于比较两个字符串的，但它们有两点不同：

equals() 可以接收一个 Object 类型的参数，而 compareTo() 只能接收一个 String 类型的参数；
equals() 返回值为 Boolean，而 compareTo() 的返回值则为 int。

4.==和equals的区别

先来看看Object的equals方法，源码如下：

    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

Object的equal方法就是==，比较的是两个对象是否是同一个对象。String重写了Object的equals方法，比较的是两个字符串的值。

5.final修饰的好处

从 String 类的源码我们可以看出 String 是被 final 修饰的不可继承类。那这样设计有什么好处呢？

Java 语言之父 James Gosling 的回答是，他会更倾向于使用 final，因为它能够缓存结果，当你在传参时不需要考虑谁会修改它的值；如果是可变类的话，则有可能需要重新拷贝出来一个新值进行传参，这样在性能上就会有一定的损失。

James Gosling 还说迫使 String 类设计成不可变的另一个原因是安全，当你在调用其他方法时，比如调用一些系统级操作指令之前，可能会有一系列校验，如果是可变类的话，可能在你校验过后，它的内部的值又被改变了，这样有可能会引起严重的系统崩溃问题，这是迫使 String 类设计成不可变类的一个重要原因。

总结来说，使用 final 修饰的第一个好处是安全；第二个好处是高效，以 JVM 中的字符串常量池来举例，如下两个变量：

String s1 = "java";
String s2 = "java";

只有字符串是不可变时，我们才能实现字符串常量池，字符串常量池可以为我们缓存字符串，提高程序的运行效率，如下图所示：说白了，相同的字符串都是共用常量池同一个字符串。试想一下如果 String 是可变的，那当 s1 的值修改之后，s2 的值也跟着改变了，这样就和我们预期的结果不相符了，因此也就没有办法实现字符串常量池的功能了。

 如果 String 是可变的，那当 s1 的值修改之后，s2 的值也跟着改变了，这样就和我们预期的结果不相符了，因此也就没有办法实现字符串常量池的功能了。

6. String 和 StringBuilder、StringBuffer 的区别

因为 String 类型是不可变的，所以在字符串拼接的时候如果使用 String 性能会很低，StringBuilder和SpringBuffer都是继承的AbstractStringBuilder，拼接字符串都是调用的AbstractStringBuilder的append方法。 StringBuffer使用了synchronized 来保证线程安全，如下源码所示：

   //AbstractStringBuilder实现append方法
   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;
    }
    //StringBuilder的append方法，很明显是调用了父类AbstractStringBuilder的append方法
    @Override
    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;
    }
    //StringBuffer的append方法，也是父类AbstractStringBuilder的append方法，加上了synchronized 保证线程的安全
    @Override
    public synchronized StringBuffer append(char[] str) {
        toStringCache = null;
        super.append(str);
        return this;
    }

7.String 和 JVM

String 常见的创建方式有两种，new String() 的方式和直接赋值的方式，直接赋值的方式会先去字符串常量池中查找是否已经有此值，如果有则把引用地址直接指向此值，否则会先在常量池中创建，然后再把引用指向此值；而 new String() 的方式一定会先在堆上创建一个字符串对象，然后再去常量池中查询此字符串的值是否已经存在，如果不存在会先在常量池中创建此字符串，然后把引用的值指向此字符串，如下代码所示：

这就是为什么我们不建议使用new String的方法创建字符串了吧。多了一个在堆上创建了字符串的对象，其实这个字符串对象还是指向的常量池。

下面看看下面的比较：

		String s1 = new String("Java");//从堆中取出的，然后指向的常量池。
		String s2 = s1.intern();//直接从常量池取出的
		String s3 = "Java"; //直接从常量池取出的
		String s4 = "Ja" + "va";//直接从常量池取出的
		String s5 = new String("Java");//从堆中取出的，然后指向的常量池。
		System.out.println(s1 == s2); // false
		System.out.println(s2 == s3); // true
		System.out.println(s1 == s3);// false
		System.out.println(s3 == s4);// true
		System.out.println(s1 == s5);// false

 由此得出一个结论，直接常量池取出相同的字符串，==比较都是返回true，因为他们是同一个对象。由此分析出：s2，s3，s4是同一个对象。s1和s5尽管都是new String("Java")，很明显，不是同一个对象。