这个标题一看就是冲着面试 + 深入理解去的,那我就按
“源码结构 → 设计思想 → 关键方法 → 易错点 → 面试总结”
帮你把Java String 源码一篇讲透 👇
说明:以下基于JDK 8(JDK 9+ 有压缩字符串差异,我后面会单独点)
一、String 是什么?
publicfinalclassStringimplementsjava.io.Serializable,Comparable<String>,CharSequence关键信息
final:不可被继承实现接口:
Serializable(可序列化)Comparable(可比较)CharSequence(字符序列)
👉 设计目标:
安全、不可变、可复用、线程安全
二、String 的底层数据结构
1️⃣ JDK 8 之前(含 JDK 8)
privatefinalchar[]value;- 使用
char数组 - 每个
char占 2 字节(UTF-16)
2️⃣ JDK 9+(了解)
privatefinalbyte[]value;privatefinalbytecoder;LATIN1(1 字节)UTF16(2 字节)- 节省内存(压缩字符串)
三、String 为什么是不可变的?
源码核心:
privatefinalchar[]value;不可变的三个关键点
value是final- 没有提供修改内部数组的方法
- 所有“修改”操作都会new 新对象
Strings="abc";s=s.concat("d");// 新对象不可变的好处
✅ 线程安全
✅ 可缓存 hashCode
✅ 适合做 Map 的 key
✅ 字符串常量池可复用
四、String 的构造方法源码要点
1️⃣ 使用字面量
Strings="abc";- 放入字符串常量池
- 相同字面量只创建一个对象
2️⃣ new String()
Strings=newString("abc");- 堆中一个新对象
- 常量池中仍然有
"abc"
👉一共两个对象
五、equals() 与 == 的区别(源码级)
equals 源码核心
publicbooleanequals(ObjectanObject){if(this==anObject)returntrue;if(anObjectinstanceofString){StringaString=(String)anObject;if(value.length==aString.value.length){for(inti=0;i<value.length;i++){if(value[i]!=aString.value[i]){returnfalse;}}returntrue;}}returnfalse;}👉逐字符比较内容
== 比较的是?
- 对象引用地址
六、hashCode() 为什么只算一次?
privateinthash;// 默认 0publicinthashCode(){inth=hash;if(h==0&&value.length>0){for(charc:value){h=31*h+c;}hash=h;}returnh;}设计点
- 懒加载
- 只算一次,后续直接返回
- 不可变 → hash 永远不变
七、String + 拼接的底层原理
1️⃣ 常量拼接(编译期)
Strings="a"+"b";⬇ 编译后
Strings="ab";2️⃣ 变量拼接(运行期)
Strings=a+b;⬇ 实际是
newStringBuilder().append(a).append(b).toString();👉循环拼接字符串要用 StringBuilder
八、String.intern() 原理
Strings=newString("abc");s.intern();JDK 7+:
- 常量池存的是堆中对象引用
如果池中没有:
- 放入当前对象引用
如果有:
- 返回池中引用
九、String / StringBuilder / StringBuffer
| 类 | 可变 | 线程安全 | 性能 |
|---|---|---|---|
| String | ❌ | ✅ | 低 |
| StringBuilder | ✅ | ❌ | 高 |
| StringBuffer | ✅ | ✅ | 中 |
十、面试高频坑点总结
❗ 1. String 为什么是 final?
- 防止被继承破坏不可变性
❗ 2. String 真的不可变吗?
- 引用可变,对象内容不可变
❗ 3. String 做 HashMap key 为什么安全?
- hash 不变
- equals 稳定
十一、一句话终极总结(面试必背)
String 是一个不可变的、基于字符数组实现的类,通过常量池实现复用,hashCode 缓存提升性能,字符串拼接底层依赖 StringBuilder。
如果你愿意,我可以继续给你:
- 🔥JDK 9 String 压缩字符串源码
- 🔥String.intern() 面试追问
- 🔥字符串常量池 + JVM 内存结构
- 🔥String 面试题 20 连击
你是准备 Java 面试,还是深入看 JDK 源码?