面試題1：Java 中操作字符串都有哪些類？它們之間有什么區(qū)別？ 正經(jīng)回答：

操作字符串的類有：String、StringBuffer、StringBuilder。

String 和 StringBuffer、StringBuilder 的區(qū)別在于 String 聲明的是不可變的對(duì)象，每次操作都會(huì)生成新的 String 對(duì)象，然后將指針指向新的 String 對(duì)象，而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有對(duì)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，所以在經(jīng)常改變字符串內(nèi)容的情況下最好不要使用 String。

而StringBuffer 和 StringBuilder 最大的區(qū)別在于，StringBuffer 是線程安全的，而 StringBuilder 是非線程安全的，但 StringBuilder 的性能卻高于 StringBuffer，所以在單線程環(huán)境下推薦使用 StringBuilder，多線程環(huán)境下推薦使用 StringBuffer。

深入追問：

追問1：這三者在效率上怎么說？

StringBulider > StringBuffer > String

String <（StringBuffer，StringBuilder）的原因?

• String：字符串常量
• StringBuffer：字符串變量（有同步鎖）
• StringBuilder：字符串變量（無同步鎖）

從上面的名字可以看到，String是"字符串常量"，也就是不可改變的對(duì)象。源碼如下：

public final class String{}

對(duì)于上面這句話的理解你可能會(huì)產(chǎn)生這樣一個(gè)疑問 ，比如這段代碼：

String str = "唐伯虎";
str = str + "點(diǎn)香煙";
System.out.print(str); // result : "唐伯虎點(diǎn)香煙"

我們明明改變了String型的變量str啊，為什么說是沒有改變呢？我們來看一下這張對(duì)String操作時(shí)內(nèi)存變化的圖：

我們可以看到，初始String值為"唐伯虎"，然后在這個(gè)字符串后面加上新的字符串"點(diǎn)香煙"，這個(gè)過程是需要重新在棧堆內(nèi)存中開辟內(nèi)存空間的，最終得到了"唐伯虎點(diǎn)香煙"字符串也相應(yīng)的需要開辟內(nèi)存空間，這樣短短的兩個(gè)字符串，卻需要開辟三次內(nèi)存空間，不得不說這是對(duì)內(nèi)存空間的極大浪費(fèi)，執(zhí)行效率同理。

為了應(yīng)對(duì)經(jīng)常性操作字符串的場(chǎng)景，Java才提供了其他兩個(gè)操作字符串的類 —— StringBuffer、StringBuilder。

他們倆均屬于字符串變量，是可改變的對(duì)象，每當(dāng)我們用它們對(duì)字符串做操作時(shí)，實(shí)際上是在一個(gè)對(duì)象上操作的，這樣就不會(huì)像String一樣創(chuàng)建一些而外的對(duì)象進(jìn)行操作了，速度自然就相對(duì)快了。

我們一般在StringBuffer、StringBuild類上的主要操作是 append 和 insert 方法，這些方法允許被重載，以接受任意類型的數(shù)據(jù)。每個(gè)方法都能有效地將給定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符串，然后將該字符串的字符追加或插入到字符串緩沖區(qū)中。append 方法始終將這些字符添加到緩沖區(qū)的末端；而 insert 方法則在指定的點(diǎn)(index)添加字符。

1. StringBuilder一個(gè)可變的字符序列是JDK1.5新增的。此類提供一個(gè)與 StringBuffer 兼容的 API，但不保證同步。該類被設(shè)計(jì)用作 StringBuffer 的一個(gè)簡(jiǎn)易替換，用在字符串緩沖區(qū)被單個(gè)線程使用的時(shí)候（這種情況很普遍）。如果可能，建議優(yōu)先采用S
2. tringBuilder類，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)實(shí)現(xiàn)中，它比 StringBuffer 要快。且兩者的方法基本相同。然而在應(yīng)用程序要求線程安全的情況下，則必須使用 StringBuffer 類。

String 類型和 StringBuffer、 StringBuild類型的主要性能區(qū)別其實(shí)在于 String 是不可變的對(duì)象（final）, 因此在每次對(duì) String 類型進(jìn)行改變的時(shí)候其實(shí)都等同于在堆中生成了一個(gè)新的 String 對(duì)象，然后將指針指向新的 String 對(duì)象，這樣不僅效率低下，而且大量浪費(fèi)有限的內(nèi)存空間，所以經(jīng)常改變內(nèi)容的字符串最好不要用 String 。因?yàn)槊看紊蓪?duì)象都會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響，特別是當(dāng)內(nèi)存中的無引用對(duì)象過多了以后， JVM 的 GC 開始工作，那速度是一定會(huì)相當(dāng)慢的。另外當(dāng)GC清理速度跟不上new String的速度時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存溢出Error，會(huì)直接kill掉主程序！報(bào)錯(cuò)如下：

Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

Exception in thread "I/O dispatcher 3797236" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

追問2：那StringBuffer和StringBuffer線程安全主要差在哪里呢？

StringBuffer和StringBuilder可以算是雙胞胎了，這兩者的方法沒有很大區(qū)別。但在線程安全性方面，StringBuffer允許多線程進(jìn)行字符操作。這是因?yàn)樵谠创a中StringBuffer的很多方法都被關(guān)鍵字synchronized 修飾了，而StringBuilder沒有。

synchronized的含義：   

每一個(gè)類對(duì)象都對(duì)應(yīng)一把鎖，當(dāng)某個(gè)線程A調(diào)用類對(duì)象O中的synchronized方法M時(shí)，必須獲得對(duì)象O的鎖才能夠執(zhí)行M方法，否則線程A阻塞。一旦線程A開始執(zhí)行M方法，將獨(dú)占對(duì)象O的鎖。使得其它需要調(diào)用O對(duì)象的M方法的線程阻塞。只有線程A執(zhí)行完畢，釋放鎖后。那些阻塞線程才有機(jī)會(huì)重新調(diào)用M方法。這就是解決線程同步問題的鎖機(jī)制。 >  了解了synchronized的含義以后，大家可能都會(huì)有這個(gè)感覺。多線程編程中StringBuffer比StringBuilder要安全多了 ，事實(shí)確實(shí)如此。如果有多個(gè)線程需要對(duì)同一個(gè)字符串緩沖區(qū)進(jìn)行操作的時(shí)候，StringBuffer應(yīng)該是不二選擇。

注意：是不是String也不安全呢？事實(shí)上不存在這個(gè)問題，String是不可變的。線程對(duì)于堆中指定的一個(gè)String對(duì)象只能讀取，無法修改。試問：還有什么不安全的呢？

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中：

• 如果不是在循環(huán)體中進(jìn)行字符串拼接的話，直接使用 String 的 “+” 就好了；
• 單線程循環(huán)中操作大量字符串?dāng)?shù)據(jù) → StringBuilder.append()；
• 多線程循環(huán)中操作大量字符串?dāng)?shù)據(jù) → StringBuffer.append()；

面試題2：請(qǐng)你說一下Error 和 Exception 區(qū)別是什么？

正經(jīng)回答：

Error 和 Exception 都是 Throwable 的子類，在Java中只有Throwable類型的實(shí)例才可以被拋出或者捕獲，它是異常處理機(jī)制的基本類型。

• Exception和Error體現(xiàn)了java平臺(tái)設(shè)計(jì)者對(duì)不同異常情況的分類，Exception是程序正常運(yùn)行中，可以預(yù)料的意外情況，可能并且應(yīng)該被捕獲，進(jìn)行相應(yīng)的處理。
• Error是指正常情況下，不大可能出現(xiàn)的情況，絕大部分的Error都會(huì)導(dǎo)致程序處于非正常的、不可恢復(fù)的狀態(tài)。既然是非正常情況，不便于也不需要捕獲。常見的比如OutOfMemoryError之類都是Error的子類。
• Exception又分為可檢查(checked)異常和不可檢查(unchecked)異常。可檢查異常在源代碼里必須顯式的進(jìn)行捕獲處理，這是編譯期檢查的一部分。不可檢查時(shí)異常是指運(yùn)行時(shí)異常，像NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之類，通常是可以編碼避免的邏輯錯(cuò)誤，具體根據(jù)需要來判斷是否需要捕獲，并不會(huì)在編譯期強(qiáng)制要求。

面試題3：== 和 equals 的區(qū)別是什么

正經(jīng)回答：

• == : 它的作用是判斷兩個(gè)對(duì)象的地址是不是相等。即，判斷兩個(gè)對(duì)象是不是同一個(gè)對(duì)象。(基本數(shù)據(jù)類型 == 比較的是值，引用數(shù)據(jù)類型 == 比較的是內(nèi)存地址)
• equals(): 它的作用也是判斷兩個(gè)對(duì)象是否相等。但它一般有兩種使用情況：

情況1：類沒有覆蓋 equals() 方法。則通過 equals() 比較該類的兩個(gè)對(duì)象時(shí)，等價(jià)于調(diào)用了Object類的equals() 方法，也就是通過“==”比較這兩個(gè)對(duì)象。

// Object類中的equals() 方法
public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}

情況2：類覆蓋了 equals() 方法。一般，我們都會(huì)覆蓋 equals() 方法來兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)容相等；若它們的內(nèi)容相等，則返回 true (即，認(rèn)為這兩個(gè)對(duì)象相等)。

// String類中的equals() 方法，已覆蓋，用于比較內(nèi)容
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;
}

深入追問：

追問1：如果我們不重寫equals() 方法，會(huì)怎么樣？

舉例說明：

重點(diǎn)說明：是否重寫Object類中的equals方法，會(huì)對(duì)結(jié)果造成的影響

public static void main(String[] args) {
    // 字符串比較
    String a = "陳哈哈";
    String b = "陳哈哈";
    if (a == b) {// true  a==b
        System.out.println("a==b");
    }
    if (a.equals(b)) {// true  a.equals(b)
        System.out.println("a.equals(b)");
    }
    // StringBuffer 對(duì)象比較，由于StringBuffer沒有重寫Object的equal方法，因此結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤
    StringBuffer c = new StringBuffer("陳哈哈");
    StringBuffer d = new StringBuffer("陳哈哈");
    if (c == d) {// false  c != d
        System.out.println("c == d");
    } else {
        System.out.println("c != d");
    }
    if (c.equals(d)) { // false 調(diào)用了Object類的equal方法
        System.out.println("StringBuffer equal true");
    }else {
        System.out.println("StringBuffer equal false");
    }
}

• object的equals方法是比較的對(duì)象的內(nèi)存地址，而String的equals方法比較的是對(duì)象的值。
• 因?yàn)镾tring中的equals方法是被重寫過的，而StringBuilder沒有重寫equals方法，從而調(diào)用的是Object類的equals方法，也就相當(dāng)于用了 ==；

追問2：重寫equals的同時(shí)，我們需要重寫hashCode()方法么？為什么？

在重寫equals()方法時(shí)，也有必要對(duì)hashCode()方法進(jìn)行重寫，尤其是當(dāng)我們自定義一個(gè)類，想把該類的實(shí)例存儲(chǔ)在集合中時(shí)。  

hashCode方法的常規(guī)約定為：值相同的對(duì)象必須有相同的hashCode，也就是equals()結(jié)果為相同，那么hashcode也要相同，equals()結(jié)果為不相同，那么hashcode也不相同；

當(dāng)我們使用equals方法比較說明對(duì)象相同，但hashCode不同時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)hashcode值，比如在HashMap中，就會(huì)認(rèn)為這是兩個(gè)對(duì)象，因此會(huì)出現(xiàn)矛盾，說明equals方法和hashCode方法應(yīng)該成對(duì)出現(xiàn)，當(dāng)我們對(duì)equals方法進(jìn)行重寫時(shí)，也要對(duì)hashCode方法進(jìn)行重寫。

可以通過ide快捷鍵快速生成兩個(gè)方法,假設(shè)現(xiàn)在有一個(gè)學(xué)生Student類，其中有 age 和 name 兩個(gè)特征。生成代碼如下：

@Override
public boolean equals(Object o){
//首先比較兩個(gè)的地址值是否相同，如果相同，那內(nèi)容也一定相同
	if(this == o) return true;
//如果o為空值或者兩個(gè)對(duì)象的類型是否相同，如果類型不同或者o為空值則內(nèi)容一定不同
	if(o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
//將object類型的實(shí)例強(qiáng)轉(zhuǎn)為Student類型
  	Student student = (Student)o;
//比較兩個(gè)實(shí)例的age是否相同
	if(age != student.age) return false;
//在比較name是否相同
	return name != null ? name.equals(student.name ) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
	int result = age;
	result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
	return result;
}

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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