说到Java源码，我相信小伙伴们或多或少都有接触，比如util包中常见的ArrayList、HashMap、LinkedHashMap，还有前面我们学过的多线程相关类，如：Executors、CountDownLatch、CyclicBarrier，又或者是lang包中的Object、Integer、String、Thread等。

这些都是我们比较常见的类，不过对于他们的实现原理，我们有时候并不能说出个所以然来，甚至有些人写了四五年代码，连最最常见的String如何实现都没有看过，还总是抱怨每天总是搬砖、前途迷茫。说实话，学习源码并不仅仅是为了应对面试，更重要的是我们通过阅读源码的过程，学习它的设计思想，这种思想在我们项目中完全可以实践出来。

总结来说，阅读源码有以下几点好处：

• 学习优秀的设计思想；
• 增加面试实力，横扫一片；
• 代码日常评审时大秀肌肉。

二、String源码分析

String在日常开发中的使用频率相当高，所以今天就要扒开String的外衣，看看它究竟为什么这么受欢迎，本章为。

2.1 不可变性

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {
...
}

从代码中可以看到，String类由final关键字修饰，这也意为着String类不可被继承，创建后不能被修改。

String类同时实现了三个接口：

• Serializable：实现序列化，标记接口，用于标识序列化，未实现该接口无法被序列化。
• Comparable：对两个实例化对象比较大小
• CharSequence：String本质是个char数组，该接口为只读的字符序列。

2.2 成员变量

/** The value is used for character storage. */
private final char value[];

/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
​
/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
​
/**
 * Class String is special cased within the Serialization Stream Protocol.
 */
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
    new ObjectStreamField[0];

String 中保存数据的是一个 char 的数组 value， value 同样也是被 final 修饰，这就意外着该数组无法被修改，同时value 的访问权限是 private ，外部访问不到该变量，String 也没有提供 value 的相关操作方法，所以 value 一旦生成就无法再被被修改。

2.3 常见方法

接下来看String类中几个常见的方法是如何实现的

• equals

public boolean equals(Object anObject) {
    //内存地址是否相同
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    //目标对象是否为String类，不是的话直接返回false
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        //判断两者长度是否相等
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            //比较两者中每一个字符是否相等
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

• 截取字符串：substring

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
    if (beginIndex < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    if (endIndex > value.length) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
    }
    int subLen = endIndex - beginIndex;
    if (subLen < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
    }
    return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
            : new String(value, beginIndex, subLen);
}

通过源码可以看到，对于满足条件的起始/终止下标，该方法会调用new String()构成器，而该构造器最终通过System.arraycopy生成一个新的字符串返回，这也就意为着该方法并不会在原有字符串基础上进行修改。

同样的，我们可以查看replace、concat等方法源码，他们都会不会修改原有字符串，而是会生成一个新的字符串对象返回，这也是String不可变的表现。

作者：JavaGieGie
链接：https://juejin.cn/post/7011887760587882527