【Java】一文搞懂String源码

这个标题一看就是冲着面试 + 深入理解去的，那我就按
“源码结构 → 设计思想 → 关键方法 → 易错点 → 面试总结”
帮你把Java String 源码一篇讲透 👇

说明：以下基于JDK 8（JDK 9+ 有压缩字符串差异，我后面会单独点）

一、String 是什么？

publicfinalclassStringimplementsjava.io.Serializable,Comparable<String>,CharSequence

关键信息

• final：不可被继承

• 实现接口：

  • Serializable（可序列化）
  • Comparable（可比较）
  • CharSequence（字符序列）

👉 设计目标：
安全、不可变、可复用、线程安全

二、String 的底层数据结构

1️⃣ JDK 8 之前（含 JDK 8）

privatefinalchar[]value;

• 使用char数组
• 每个char占 2 字节（UTF-16）

2️⃣ JDK 9+（了解）

privatefinalbyte[]value;privatefinalbytecoder;

• LATIN1（1 字节）
• UTF16（2 字节）
• 节省内存（压缩字符串）

三、String 为什么是不可变的？

源码核心：

privatefinalchar[]value;

不可变的三个关键点

1. value是final
2. 没有提供修改内部数组的方法
3. 所有“修改”操作都会new 新对象

Strings="abc";s=s.concat("d");// 新对象

不可变的好处

✅ 线程安全
✅ 可缓存 hashCode
✅ 适合做 Map 的 key
✅ 字符串常量池可复用

四、String 的构造方法源码要点

1️⃣ 使用字面量

Strings="abc";

• 放入字符串常量池
• 相同字面量只创建一个对象

2️⃣ new String()

Strings=newString("abc");

• 堆中一个新对象
• 常量池中仍然有"abc"

👉一共两个对象

五、equals() 与 == 的区别（源码级）

equals 源码核心

publicbooleanequals(ObjectanObject){if(this==anObject)returntrue;if(anObjectinstanceofString){StringaString=(String)anObject;if(value.length==aString.value.length){for(inti=0;i<value.length;i++){if(value[i]!=aString.value[i]){returnfalse;}}returntrue;}}returnfalse;}

👉逐字符比较内容

== 比较的是？

• 对象引用地址

六、hashCode() 为什么只算一次？

privateinthash;// 默认 0publicinthashCode(){inth=hash;if(h==0&&value.length>0){for(charc:value){h=31*h+c;}hash=h;}returnh;}

设计点

• 懒加载
• 只算一次，后续直接返回
• 不可变 → hash 永远不变

七、String + 拼接的底层原理

1️⃣ 常量拼接（编译期）

Strings="a"+"b";

⬇ 编译后

Strings="ab";

2️⃣ 变量拼接（运行期）

Strings=a+b;

⬇ 实际是

newStringBuilder().append(a).append(b).toString();

👉循环拼接字符串要用 StringBuilder

八、String.intern() 原理

Strings=newString("abc");s.intern();

• JDK 7+：

  • 常量池存的是堆中对象引用

• 如果池中没有：

  • 放入当前对象引用

• 如果有：

  • 返回池中引用

九、String / StringBuilder / StringBuffer

十、面试高频坑点总结

❗ 1. String 为什么是 final？

• 防止被继承破坏不可变性

❗ 2. String 真的不可变吗？

• 引用可变，对象内容不可变

❗ 3. String 做 HashMap key 为什么安全？

• hash 不变
• equals 稳定

十一、一句话终极总结（面试必背）

String 是一个不可变的、基于字符数组实现的类，通过常量池实现复用，hashCode 缓存提升性能，字符串拼接底层依赖 StringBuilder。

如果你愿意，我可以继续给你：

• 🔥JDK 9 String 压缩字符串源码
• 🔥String.intern() 面试追问
• 🔥字符串常量池 + JVM 内存结构
• 🔥String 面试题 20 连击

你是准备 Java 面试，还是深入看 JDK 源码？