java String部分源码解析

时间:2021-12-16 20:03:56

String类型的成员变量

/** String的属性值 */
private final char value[]; /** The offset is the first index of the storage that is used. */
/**数组被使用的开始位置**/
private final int offset; /** The count is the number of characters in the String. */
/**String中元素的个数**/
private final int count; /** Cache the hash code for the string */
/**String类型的hash值**/
private int hash; // Default to 0 /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

  有上面的成员变量可以知道String类的值是final类型的,不能被改变的,所以只要一个值改变就会生成一个新的String类型对象,存储String数据也不一定从数组的第0个元素开始的,而是从offset所指的元素开始。

如下面的代码是生成了一个新的对象,最后的到的是一个新的值为“bbaa”的新的String的值。

     String a = new String("bb");
String b = new String("aa");
String c = a + b;

  也可以说String类型的对象是长度不可变的,String拼接字符串每次都要生成一个新的对象,所以拼接字符串的效率肯定没有可变长度的StringBuffer和StringBuilder快。

然而下面这种情况却是很快的拼接两个字符串的:

    String a = "aa" + "bb";

  原因是:java对它字符串拼接进行了小小的优化,他是直接把“aa”和“bb”直接拼接成了“aabb”,然后把值赋给了a,只需生成一次String对象,比上面那种方式减少了2次生成String,效率明显要高很多。


下面我们来看看String的几个常见的构造方法

1、无参数的构造方法:

public String() {
this.offset = 0;
this.count = 0;
this.value = new char[0];
}

2、传入一个Sring类型对象的构造方法

public String(String original) {
int size = original.count;
char[] originalValue = original.value;
char[] v;
if (originalValue.length > size) {
// The array representing the String is bigger than the new
// String itself. Perhaps this constructor is being called
// in order to trim the baggage, so make a copy of the array.
int off = original.offset;
v = Arrays.copyOfRange(originalValue, off, off+size);
} else {
// The array representing the String is the same
// size as the String, so no point in making a copy.
v = originalValue;
}
this.offset = 0;
this.count = size;
this.value = v;
}

3、传入一个字符数组的构造函数

public String(char value[]) {
int size = value.length;
this.offset = 0;
this.count = size;
this.value = Arrays.copyOf(value, size);
}

4、传入一个字符串数字,和开始元素,元素个数的构造函数

public String(char value[], int offset, int count) {
if (offset < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
}
if (count < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
}
// Note: offset or count might be near -1>>>1.
if (offset > value.length - count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
}
this.offset = 0;
this.count = count;
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

  由上面的几个常见的构造函数可以看出,我们在生成一个String对象的时候必须对该对象的offset、count、value三个属性进行赋值,这样我们才能获得一个完成的String类型。


常见函数:

1、判断两个字符串是否相等的函数(Equal):其实就是首先判断比较的实例是否是String类型数据,不是则返回False,是则比较他们每一个字符元素是否相同,如果都相同则返回True,否则返回False

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

2、比较两个字符串大小的函数(compareTo):输入是两个字符串,返回的0代表两个字符串值相同,返回小于0则是第一个字符串的值小于第二个字符串的值,大于0则表示第一个字符串的值大于第二个字符串的值。

  比较的过程主要如下:从两个字符串的第一个元素开始比较,实际比较的是两个char的ACII码,加入有不同的值,就返回第一个不同值的差值,否则返回0

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

3、判断一个字符串是否以prefix字符串开头,toffset是相同的长度

public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
char ta[] = value;
int to = offset + toffset;
char pa[] = prefix.value;
int po = prefix.offset;
int pc = prefix.count;
// Note: toffset might be near -1>>>1.
if ((toffset < 0) || (toffset > count - pc)) {
return false;
}
while (--pc >= 0) {
if (ta[to++] != pa[po++]) {
return false;
}
}
return true;
} public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0) {
int off = offset;
char val[] = value;
int len = count; for (int i = 0; i < len; i++) {
h = 31*h + val[off++];
}
hash = h;
}
return h;
}

4、连接两个字符串(concat)

public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
if (otherLen == 0) {
return this;
}
char buf[] = new char[count + otherLen];
getChars(0, count, buf, 0);
str.getChars(0, otherLen, buf, count);
return new String(0, count + otherLen, buf);
}

连接字符串的几种方式

1、最直接,直接用+连接

     String a = new String("bb");
String b = new String("aa");
String c = a + b;

2、使用concat(String)方法

      String a = new String("bb");
String b = new String("aa");
String d = a.concat(b);

3、使用StringBuilder

 String a = new String("bb");
String b = new String("aa"); StringBuffer buffer = new StringBuffer().append(a).append(b);

  第一二中用得比较多,但效率比较差,使用StringBuilder拼接的效率较高。