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String源码分析，以及如何偷源码思路

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Java

一、前言

本章内容主要分析String源码，了解String的核心思路，并且总结学习String源码之后的收获
①String、StringBuilder、StringBuffer的区别，如果光靠背答案则很容易就会忘记，甚至回答的不够透彻
②把其核心思想运用到我们的网盘系统，文章后面会详细的介绍‘

二、String类的源码讲解

打开String类，具体如下所示：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    private final char value[];
    private int hash;
}

通过以上代码我们需要掌握以下几点内容
1）String是final修饰，它是不可以被继承，也就是说不可以有子类
2）它本身是char[]数组
3）char[]数组是final修饰，则数组是不可以被改变的

思考：既然char[]数组不可以被改变，那么它默认的数组长度是多少呢？

//构造函数一
public String(String original) {
  this.value = original.value;
  this.hash = original.hash;
}
//构造函数二
public String(char value[]) {
  this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
//构造函数三
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;
    }
  }
  if (offset > value.length - count) {
    throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
  }
  this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

String有好多的构造函数，以上只是复制3个出来，通过以上构造函数，其实我们发现给String赋值，就是给char[]数组赋值。数组的长度就是传递字符串的长度。

思考：既然char[]数组是不可以被改变的，那么字符串拼接的时候是怎么实现的呢？

public String concat(String str) {
    //1.获取被拼接字符串的长度
    int otherLen = str.length();
    if (otherLen == 0) {
        return this;
    }
    //2.旧字符串的长度
    int len = value.length;
    //3.扩容一个新的数组，并且把旧数组拷贝到新数组里面
    char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
    //4.请看下面源码
    str.getChars(buf, len);
    //5.把最终的新数组，当做参数，创建一个新的String【核心】
    return new String(buf, true);
 }
 
 void getChars(char dst[], int dstBegin) {
     //把被拼接的字符串添加到新数组的后面
     System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length);
 }

String字符串底层调用的是concat的方法，该方法的核心思想是通过Arrays.copyOf操作数组，再底层就是System.arraycopy操作数组（这里不再重复讲解了，请参考上一篇文章），核心的思路如下：

①创建一个新长度的数组
②把旧数组的内容拷贝到新数组
③再把新拼接的内容拷贝到新数组的后面
④旧数组被gc掉
⑤把最终的新数组，当做参数来创建一个新的String

思考：字符串的hash值是如何计算的呢？

public int hashCode() {
    int h = hash;
    if (h == 0 && value.length > 0) {
        //1.获取数组      
        char val[] = value;
        //2.遍历数组
        for (int i = 0; i < value.length; i++) {
            //3.hash值计算
            h = 31 * h + val[i];
        }
        hash = h;
      }
    return h;
}

通过上面的代码，我们发现字符串的hash值其实就是各个char的累加
①char其实和int是可以互换的，每个char在ASCII码都能找到其对应的int类型的值
②字符串的hash等于31*旧的hash值+新的char值
③至于为什么加31，主要是为了降级hash冲突，关于Hash值，它的规律是，相同的内容则Hash值一致，但是Hash值一致不代表内容一致。

好了，关于String的源码就分析到这里，String的方法非常的多，大家可以自己去看源码，我主要传递给大家的是看源码的方法。大家可以私下去了解字符串的比较、截取字符串等方法的源码。

三、面试题

面试题：String和StringBuilder的区别

通过这两篇文章源码的分析，我们需要掌握String和StringBuilder的区别，具体如下所示：
①String和StringBuilder底层都是char[]数组，但是String是final修饰的，则表示char[]不可被改变，数组长度固定
②字符串拼接的时候，都是通过System.arraycopy去操作char[]数组，但是StringBuilder则是创建一个新的数组，引用没有改变；而String则是另外new String()，引用改变了。