JDK1.8.0_161_64源码解析系列之java.lang.String
1、接口解释
（1）Serializable 这个序列化接口没有任何方法和域，仅用于标识序列化的语意。
（2）Comparable<String> 用于对两个实例化对象比较大小
（3）CharSequence 这个接口是一个只读的字符序列。包括length(),
charAt(int index), subSequence(int start, int end)这几个API接口
2、主要变量
（1）private final char value[];
可以看到，value[]是存储String的内容的，即当使用String str = "abcd";
的时候，本质上，"abcd"是存储在一个char类型的数组中的。
(2) private int hash;
而hash是String实例化的hashcode的一个缓存。因为String经常被用于比较，比如在HashMap中。
如果每次进行比较都重新计算hashcode的值的话，那无疑是比较麻烦的，而保存一个hashcode的缓存无疑能优化这样的操作。
（3）private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来
的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体（类）的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序
列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常，如果我们不希望通过编译来强制划分软件版本，即实现序列化接口的实体能够兼容先前版本，
未作更改的类，就需要显式地定义一个名为serialVersionUID，类型为long的变量，不修改这个变量值的序列化实体都可以相互进行
串行化和反串行化
（4） private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
new ObjectStreamField[0];3、构造方法
（1） public String()
（2） public String(String original)
（3） public String(char value[])
（4） public String(char value[], int offset, int count)
（5） public String(int[] codePoints, int offset, int count)
（6） public String(byte ascii[], int hibyte, int offset, int count)
（7） public String(byte ascii[], int hibyte)
（8） public String(byte bytes[], int offset, int length, String charsetName)
（9） public String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset)
（10）public String(byte bytes[], String charsetName)
（11）public String(byte bytes[], Charset charset)
（12）public String(byte bytes[], int offset, int length)
（13）public String(byte bytes[])
（14）public String(StringBuffer buffer)
（15）public String(StringBuilder builder)
String支持多种初始化方法，包括接收String，char[],byte[],StringBuffer等多种参数类型的初始化方法。
但本质上，其实就是将接收到的参数传递给全局变量value[]。
4、内部方法
（1）public int length() {
return value.length;
}（2）public boolean isEmpty() {
return value.length == 0;
}（3）public char charAt(int index) {
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return value[index];
}知道了String其实内部是通过char[]实现的，那么就不难发现length()，isEmpty()，charAt()这些方法其实就是在内部调用数组的方法。
（4）//返回指定索引的代码点
public int codePointAt(int index) {
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return Character.codePointAtImpl(value, index, value.length);}
//返回指定索引前一个代码点
（5） public int codePointBefore(int index) {
int i = index - 1;
if ((i < 0) || (i >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return Character.codePointBeforeImpl(value, index, 0);
}//返回指定起始到结束段内字符个数
（6）public int codePointCount(int beginIndex, int endIndex) {
if (beginIndex < 0 || endIndex > value.length || beginIndex > endIndex) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
return Character.codePointCountImpl(value, beginIndex, endIndex - beginIndex);
} //返回指定索引加上codepointOffset后得到的索引值
（7）public int offsetByCodePoints(int index, int codePointOffset) {
if (index < 0 || index > value.length) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
return Character.offsetByCodePointsImpl(value, 0, value.length,
index, codePointOffset);
}
//将字符串复制到dst数组中，复制到dst数组中的起始位置可以指定。值得注意的是，该方法并没有检测复制到dst数组后是否越界。（8） void getChars(char dst[], int dstBegin) {
System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length);
}
（9） public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {
if (srcBegin < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);
}
if (srcEnd > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);
}
if (srcBegin > srcEnd) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin);
}
System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);
}
//获取当前字符串的二进制（10） public void getBytes(int srcBegin, int srcEnd, byte dst[], int dstBegin) {
if (srcBegin < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);
}
if (srcEnd > value.length) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);
}
if (srcBegin > srcEnd) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin);
}
Objects.requireNonNull(dst);
int j = dstBegin;
int n = srcEnd;
int i = srcBegin;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
while (i < n) {
dst[j++] = (byte)val[i++];
}
}（11）public byte[] getBytes(String charsetName)
throws UnsupportedEncodingException {
if (charsetName == null) throw new NullPointerException();
return StringCoding.encode(charsetName, value, 0, value.length);
}（12）public byte[] getBytes() {
return StringCoding.encode(value, 0, value.length);
}（13） 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;
}（14）public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;
for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
hash = h;
}
return h;
}（15）public boolean contentEquals(CharSequence cs) {
// Argument is a StringBuffer, StringBuilder
if (cs instanceof AbstractStringBuilder) {
if (cs instanceof StringBuffer) {
synchronized(cs) {
return nonSyncContentEquals((AbstractStringBuilder)cs);
}
} else {
return nonSyncContentEquals((AbstractStringBuilder)cs);
}
}
// Argument is a String
if (cs instanceof String) {
return equals(cs);
}
// Argument is a generic CharSequence
char v1[] = value;
int n = v1.length;
if (n != cs.length()) {
return false;
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (v1[i] != cs.charAt(i)) {
return false;
}
}
return true;
}
这个主要是用来比较String和StringBuffer或者StringBuild的内容是否一样。可以看到传入参数是CharSequence ，
这也说明了StringBuffer和StringBuild同样是实现了CharSequence。源码中先判断参数是从哪一个类实例化来的，
再根据不同的情况采用不同的方案，不过其实大体都是采用上面那个for循环的方式来进行判断两字符串是否内容相同。
（16）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;
}
这个就是String对Comparable接口中方法的实现了。其核心就是那个while循环，通过从第一个开始比较每一个字符，
当遇到第一个较小的字符时，判定该字符串小。
（17）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;
}
这个就是String对Comparable接口中方法的实现了。其核心就是那个while循环，通过从第一个开始比较每一个字符，当遇到第一个较小的字符时，判定该字符串小
（18）public int compareToIgnoreCase(String str) {
return CASE_INSENSITIVE_ORDER.compare(this, str);
}
这个也是比较字符串大小，规则和上面那个比较方法基本相同，差别在于这个方法忽略大小写（19）public boolean regionMatches(int toffset, String other, int ooffset,int len) {
char ta[] = value;
int to = toffset;
char pa[] = other.value;
int po = ooffset;
// Note: toffset, ooffset, or len might be near -1>>>1.
if ((ooffset < 0) || (toffset < 0)
|| (toffset > (long)value.length - len)
|| (ooffset > (long)other.value.length - len)) {
return false;
}
while (len-- > 0) {
if (ta[to++] != pa[po++]) {
return false;
}
}
return true;
}
比较该字符串和其他一个字符串从分别指定地点开始的n个字符是否相等。看代码可知道，其原理还是通过一个while去循环对应的比较区域进行判断，但在比较之前会做判定，判定给定参数是否越界。
（20） public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
char ta[] = value;
int to = toffset;
char pa[] = prefix.value;
int po = 0;
int pc = prefix.value.length;
// Note: toffset might be near -1>>>1.
if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
return false;
}
while (--pc >= 0) {
if (ta[to++] != pa[po++]) {
return false;
}
}
return true;
}
判断当前字符串是否以某一段其他字符串开始的，和其他字符串比较方法一样，其实就是通过一个while来循环比较。（21）public int indexOf(int ch, int fromIndex) {
final int max = value.length;
if (fromIndex < 0) {
fromIndex = 0;
} else if (fromIndex >= max) {
// Note: fromIndex might be near -1>>>1.
return -1;
}
if (ch < Character.MIN_SUPPLEMENTARY_CODE_POINT) {
// handle most cases here (ch is a BMP code point or a
// negative value (invalid code point))
final char[] value = this.value;
for (int i = fromIndex; i < max; i++) {
if (value[i] == ch) {
return i;
}
}
return -1;
} else {
return indexOfSupplementary(ch, fromIndex);
}
}（22） public int indexOf(int ch) {
return indexOf(ch, 0);
}
（23） public String substring(int beginIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
int subLen = value.length - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}
这个方法可以返回字符串中一个子串，看最后一行可以发现，其实就是指定头尾，然后构造一个新的字符串。（24） public String concat(String str) {
int otherLen = str.length();
if (otherLen == 0) {
return this;
}
int len = value.length;
char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
str.getChars(buf, len);
return new String(buf, true);
}
concat的作用是将str拼接到当前字符串后面，通过代码也可以看出其实就是建一个新的字符串。（25） public String replace(char oldChar, char newChar) {
if (oldChar != newChar) {
int len = value.length;
int i = -1;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
while (++i < len) {
if (val[i] == oldChar) {
break;
}
}
if (i < len) {
char buf[] = new char[len];
for (int j = 0; j < i; j++) {
buf[j] = val[j];
}
while (i < len) {
char c = val[i];
buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
i++;
}
return new String(buf, true);
}
}
return this;
}
替换操作，主要是将原来字符串中的oldChar全部替换成newChar。看这里实现，主要是先找到第一个所要替换的字符串的位置 i ，
将i之前的字符直接复制到一个新char数组。然后从 i 开始再对每一个字符进行判断是不是所要替换的字符。（26） public String trim() {
int len = value.length;
int st = 0;
char[] val = value; /* avoid getfield opcode */
while ((st < len) && (val[st] <= ' ')) {
st++;
}
while ((st < len) && (val[len - 1] <= ' ')) {
len--;
}
return ((st > 0) || (len < value.length)) ? substring(st, len) : this;
}
这个函数平时用的应该比较多，删除字符串前后的空格，原理是通过找出前后第一个不是空格的字符串，返回原字符串的该子串。(27) public CharSequence subSequence(int beginIndex, int endIndex) {
return this.substring(beginIndex, endIndex);
}
返回一个新的字符类型的字符串(28) public boolean startsWith(String prefix, int toffset) {
char ta[] = value;
int to = toffset;
char pa[] = prefix.value;
int po = 0;
int pc = prefix.value.length;
// Note: toffset might be near -1>>>1.
//如果起始地址小于0或者（起始地址+所比较对象长度）大于自身对象长度，返回假
if ((toffset < 0) || (toffset > value.length - pc)) {
return false;
}
//从所比较对象的末尾开始比较
while (--pc >= 0) {
if (ta[to++] != pa[po++]) {
return false;
}
}
return true;
}(29) public boolean startsWith(String prefix) {
return startsWith(prefix, 0);
}
(30) public boolean endsWith(String suffix) {
return startsWith(suffix, value.length - suffix.value.length);
}
起始比较和末尾比较都是比较经常用得到的方法，例如在判断一个字符串是不是http协议的，
或者初步判断一个文件是不是mp3文件，都可以采用这个方法进行比较。(31) public native String intern();
intern方法是Native调用，它的作用是在方法区中的常量池里通过equals方法寻找等值的对象，
如果没有找到则在常量池中开辟一片空间存放字符串并返回该对应String的引用，
否则直接返回常量池中已存在String对象的引用
(32) public String toLowerCase() {
return toLowerCase(Locale.getDefault());
}(33) public String toUpperCase(Locale locale) {
if (locale == null) {
throw new NullPointerException();
}
int firstLower;
final int len = value.length;
/* Now check if there are any characters that need to be changed. */
scan: {
for (firstLower = 0 ; firstLower < len; ) {
int c = (int)value[firstLower];
int srcCount;
if ((c >= Character.MIN_HIGH_SURROGATE)
&& (c <= Character.MAX_HIGH_SURROGATE)) {
c = codePointAt(firstLower);
srcCount = Character.charCount(c);
} else {
srcCount = 1;
}
int upperCaseChar = Character.toUpperCaseEx(c);
if ((upperCaseChar == Character.ERROR)
|| (c != upperCaseChar)) {
break scan;
}
firstLower += srcCount;
}
return this;
}
/* result may grow, so i+resultOffset is the write location in result */
int resultOffset = 0;
char[] result = new char[len]; /* may grow */
/* Just copy the first few upperCase characters. */
System.arraycopy(value, 0, result, 0, firstLower);
String lang = locale.getLanguage();
boolean localeDependent =
(lang == "tr" || lang == "az" || lang == "lt");
char[] upperCharArray;
int upperChar;
int srcChar;
int srcCount;
for (int i = firstLower; i < len; i += srcCount) {
srcChar = (int)value[i];
if ((char)srcChar >= Character.MIN_HIGH_SURROGATE &&
(char)srcChar <= Character.MAX_HIGH_SURROGATE) {
srcChar = codePointAt(i);
srcCount = Character.charCount(srcChar);
} else {
srcCount = 1;
}
if (localeDependent) {
upperChar = ConditionalSpecialCasing.toUpperCaseEx(this, i, locale);
} else {
upperChar = Character.toUpperCaseEx(srcChar);
}
if ((upperChar == Character.ERROR)
|| (upperChar >= Character.MIN_SUPPLEMENTARY_CODE_POINT)) {
if (upperChar == Character.ERROR) {
if (localeDependent) {
upperCharArray =
ConditionalSpecialCasing.toUpperCaseCharArray(this, i, locale);
} else {
upperCharArray = Character.toUpperCaseCharArray(srcChar);
}
} else if (srcCount == 2) {
resultOffset += Character.toChars(upperChar, result, i + resultOffset) - srcCount;
continue;
} else {
upperCharArray = Character.toChars(upperChar);
}
/* Grow result if needed */
int mapLen = upperCharArray.length;
if (mapLen > srcCount) {
char[] result2 = new char[result.length + mapLen - srcCount];
System.arraycopy(result, 0, result2, 0, i + resultOffset);
result = result2;
}
for (int x = 0; x < mapLen; ++x) {
result[i + resultOffset + x] = upperCharArray[x];
}
resultOffset += (mapLen - srcCount);
} else {
result[i + resultOffset] = (char)upperChar;
}
}
return new String(result, 0, len + resultOffset);
}
将字符串的大写转换为小写，将字符串小写转换为大写（34）public char[] toCharArray() {
char result[] = new char[value.length];
System.arraycopy(value, 0, result, 0, value.length);
return result;
}
将字符串转化为数组，由于本身就是数组的形式，只需将其拷贝即可。（35） public String[] split(String regex, int limit) {
char ch = 0;
if (((regex.value.length == 1 &&
".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1) ||
(regex.length() == 2 &&
regex.charAt(0) == '\\' &&
(((ch = regex.charAt(1))-'0')|('9'-ch)) < 0 &&
((ch-'a')|('z'-ch)) < 0 &&
((ch-'A')|('Z'-ch)) < 0)) &&
(ch < Character.MIN_HIGH_SURROGATE ||
ch > Character.MAX_LOW_SURROGATE))
{
int off = 0;
int next = 0;
boolean limited = limit > 0;
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
while ((next = indexOf(ch, off)) != -1) {
if (!limited || list.size() < limit - 1) {
list.add(substring(off, next));
off = next + 1;
} else { // last one
//assert (list.size() == limit - 1);
list.add(substring(off, value.length));
off = value.length;
break;
}
}
// If no match was found, return this
if (off == 0)
return new String[]{this};
// Add remaining segment
if (!limited || list.size() < limit)
list.add(substring(off, value.length));
// Construct result
int resultSize = list.size();
if (limit == 0) {
while (resultSize > 0 && list.get(resultSize - 1).length() == 0) {
resultSize--;
}
}
String[] result = new String[resultSize];
return list.subList(0, resultSize).toArray(result);
}
return Pattern.compile(regex).split(this, limit);
}（36）public String[] split(String regex) {
return split(regex, 0);
}
对于字符串 "boo:and:foo",regex为o,limit为5时，
splite方法首先去字符串里查找regex——o，然后把o做为分隔符，
逐个把o去掉并且把字符串分开，比如，发现b后面有一个o，于是把这个o去掉，
并且把字符串拆成"b", "o:and:foo"两个字符串（注意：b后面的两个o已经去掉了一个），
接下来看"o:and:foo"这个字符串，第一个字符就是o，
于是o前面相当于一个空串，把这个o去掉，"o:and:foo"被分开成"", ":and:foo"这样两个字符串，
以此类推循环5次就是splite("o", 5)方法的作用(37) public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) {
Objects.requireNonNull(delimiter);
Objects.requireNonNull(elements);
// Number of elements not likely worth Arrays.stream overhead.
StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter);
for (CharSequence cs: elements) {
joiner.add(cs);
}
return joiner.toString();
}(38) public static String join(CharSequence delimiter, Iterable<? extends CharSequence> elements) {
Objects.requireNonNull(delimiter);
Objects.requireNonNull(elements);
StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter);
for (CharSequence cs: elements) {
joiner.add(cs);
}
return joiner.toString();
}
将已给的数组用给定的字符进行分开，返回一个特定的字符串，例如
String [] strings = {"a","b","c","d"};
info = String.join( "a",strings );
System.out.println( info );
打印的结果为 aabacad（39） public static String format(String format, Object... args) {
return new Formatter().format(format, args).toString();
}（40） public static String format(Locale l, String format, Object... args) {
return new Formatter(l).format(format, args).toString();
}
将字符串串格式化为一定格式的形式返回给（41） 各种各样的 valueOf(Object obj) 方法
作用就是将相应格式的对象转换为你字符串的格式除特别注明外，本站所有文章均为Qtvz原创，转载请注明出处来自https://qtvz.com/264.html
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