1 基本概念

• 在Java底层源码中，String 类被final修饰，不可以被继承
  

• 字符串是常量

  • Q1:思考一下，使用字符串字面量String string声明对象和使用new关键字string创建对象有什么区别呢，如果给这两个对象赋相同的值，他们的地址会相同吗，为什么？

  Q2:为什么作为常量的字符串可以被再次被"赋值"呢
  这就要从字符串的内存图说起:

1. 如图所示，当我们使用 String str1 = "abc"和String str2 = "abc"时，程序编译时会在方法区建立一个字符串常量池，他是一个数组，由于str1和str2都都指向相同的值"abc"，他们的地址是相同的

2. 而当使用new String("abc")方式创建对象，会在堆内存中新建一个String对象，而后再栈内存中新增一个对该String对象的引用，而后堆内存新的String对象指向方法区中的字符串常量池，因此即使对象的值相同，由于实现方式不同，他们的地址自然是不同的

3. 虽然String类被final修饰，它的String对象在创建后不可被改变，但这不代表string对象不可以被改变(注意我描述的"String"和"string"的首字母大小写不同),当我们对已经创建好的字符串重新赋值时，宏观表现是改变了string对象的值，而实际上我们只是改变了他的引用，让我们将字符串string从"abc"改为"def"时，实际是在字符串常量池中新增了"def"，并将当前字符串指向其引用，而原来创建的"abc"字符串对象仍然存在于字符串常量池中

• 字符串可以被共享
  字符串的内容实际保存在字符串常量池中，且每个字符串都是唯一的，实际当我们声明字符串变量和赋值时，只是新建/改变了对象指向字符串常量池中的引用

• 字符串底层是字节数组
  Java中的String类表示的是一系列字符序列，底层使用字符数组存储这些字符。Java中的字符是基于Unicode编码的，也就是每个字符占用两个字节，即char类型，而从JDK9开始，字符串底层发生了改变，从这个版本开始，字符串底层由字符数组更改为字节数组

  • 字符数组(char[])的好处是支持多国语言，因为char类型在java中是16位无负数的整数，可以存储UniCode编码的大部分字符(Java中默认编码为UTF-16，每个字符占用16位，也就是两个字节)，对于需要更多比特数表示的字符（如某些汉字），Java 使用代理项对来表示这些字符，这样就可以在保持 char 类型固定大小的同时支持所有 Unicode 字符。

    根据String类的底层源码可知，在创建char[]数组的同时，还会创建一个int类型的值用来记录数组索引。

    

  • 尽管 String 类内部使用 char 数组来存储字符，但在某些情况下，需要将字符串转换为字节数组，以便进行网络传输、文件读写等操作,我们通常使用getBytes() 方法：

  String str = "hello world";
  byte[] bytes = str.getBytes("UTF-8"); // 使用 UTF-8 编码

• 在Java设计之初，作者就考虑到了Java底层和多语言支持的多方面因素，选择字符数组作为字符串的底层，但随着发展，为了数据更好的存储、传输，我们现在采用字节数组来代替字符数组

  字节数组的优点：

  1.在处理ASCII字符集时，ASCII码只占一个字节的存储空间，而char类型在Java中是固定的16位，占用两个空间。同时字节数组可以保存多种编码格式的字符，UTF-8 是一种可变长度的编码，其中ASCII字符仍然只需要一个字节，而UniCode中可能需要更多的字节空间。

  2.许多外部系统、协议和文件格式都基于字节流设计，在网络通信中，通常需要将数据使用字节数组进行传输，接收然后再反序列化为字符串，涉及到文件读写时，将数据序列化为字节数组通常比直接处理字符数组更快。

  3.相较于字符数组主要用来存储字符，字节数组可以用来存储除此以外的图片、视频、音频等数据，拥有更多用途和扩展性。