String 源码解析
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属性
//从这里可以看见String底层其实是一个char类型的数组
private final char value[];
//用于保存hashcode的值 重写了object的hashcode方法在方法中将hashcode的值赋给这个变量
private int hash;
/*
String 的hashCode方法
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;
}
*/
//序列化Id
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
//属于IO包中的一个类,用于序列化
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
new ObjectStreamField[0];
构造器
//空构造,直接将""的value数组(传递的是地址)赋值给新建的String对象
public String() {
this.value = "".value;
}
/**********************************************************************/
//传入一个String,将其赋值给新建String对象
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}
/**********************************************************************/
//传入一个char数组,使用Arrays的拷贝方法将其赋值一份传递给新建String对象
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}
/**********************************************************************/
//传入一个char数组,拷贝从offset到offset+count-1个字符给新建String对象
public String(char value[], int offset, int count) {
//如果起始位置小于0抛出异常
if (offset < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
}
//如果要拷贝的字符小于0抛出异常
//等于0时判断起始位置如果在char数组的下标中,赋值为""
if (count <= 0) {
if (count < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
}
if (offset <= value.length) {
this.value = "".value;
return;
}
}
//当起始位置+要拷贝的数字超过char数组的长度时,抛出空指针异常
if (offset > value.length - count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
}
this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}
/**********************************************************************/
//传入一个以ASSCLL编码的int类型数组,拷贝从offset到offset+count-1个字符给新建String对象
public String(int[] codePoints, int offset, int count) {
if (offset < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
}
if (count <= 0) {
if (count < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
}
if (offset <= codePoints.length) {
this.value = "".value;
return;
}
}
// Note: offset or count might be near -1>>>1.
if (offset > codePoints.length - count) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
}
final int end = offset + count;
// Pass 1: Compute precise size of char[]
int n = count;
for (int i = offset; i < end; i++) {
int c = codePoints[i];
if (Character.isBmpCodePoint(c))
continue;
else if (Character.isValidCodePoint(c))
n++;
else throw new IllegalArgumentException(Integer.toString(c));
}
// Pass 2: Allocate and fill in char[]
final char[] v = new char[n];
for (int i = offset, j = 0; i < end; i++, j++) {
int c = codePoints[i];
if (Character.isBmpCodePoint(c))
v[j] = (char)c;
else
Character.toSurrogates(c, v, j++);
}
this.value = v;
}
/**********************************************************************/
/*
将Byte数组转换为char数组在进行赋值
byte占一个字节,char在java中占两个字节
如何将byte转换为char? 将其按位与一个16位的全1,即0xff(16进制编码)
这样低位的1全不不变其余补0就转换为一个char类型了
由于btye只能存储低8位的数据,如何存储高8位数据呢?
这时hibyte的作用就体现出来了,它用于存储高8位的数据(局限,btye数组的高八位必须一致)
hibyte右移8位,使用hibyte的低8位来取代value[i]的高八位
*/
public String(byte ascii[], int hibyte, int offset, int count) {
checkBounds(ascii, offset, count);
char value[] = new char[count];
if (hibyte == 0) {
for (int i = count; i-- > 0;) {
value[i] = (char)(ascii[i + offset] & 0xff);
}
} else {
hibyte <<= 8;
for (int i = count; i-- > 0;) {
value[i] = (char)(hibyte | (ascii[i + offset] & 0xff));
}
}
this.value = value;
}
/**********************************************************************/
public String(byte ascii[], int hibyte) {
this(ascii, hibyte, 0, ascii.length);
}
//抽取的一个检查byte数组是否越界的方法
private static void checkBounds(byte[] bytes, int offset, int length) {
if (length < 0)
throw new StringIndexOutOfBoundsException(length);
if (offset < 0)
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
if (offset > bytes.length - length)
throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + length);
}
/**********************************************************************/
public String(byte bytes[], int offset, int length, Charset charset) {
if (charset == null)
throw new NullPointerException("charset");
checkBounds(bytes, offset, length);
this.value = StringCoding.decode(charset, bytes, offset, length);
}
/**********************************************************************/
public String(byte bytes[], String charsetName)
throws UnsupportedEncodingException {
this(bytes, 0, bytes.length, charsetName);
}
/**********************************************************************/
public String(byte bytes[], Charset charset) {
this(bytes, 0, bytes.length, charset);
}
/**********************************************************************/
public String(byte bytes[], int offset, int length) {
checkBounds(bytes, offset, length);
this.value = StringCoding.decode(bytes, offset, length);
}
/**********************************************************************/
public String(byte bytes[]) {
this(bytes, 0, bytes.length);
}
/**********************************************************************/
//StringBuffer是线程安全的,所以这里添加了synchronized同步锁
public String(StringBuffer buffer) {
synchronized(buffer) {
this.value = Arrays.copyOf(buffer.getValue(), buffer.length());
}
}
/**********************************************************************/
public String(StringBuilder builder) {
this.value = Arrays.copyOf(builder.getValue(), builder.length());
}
/**********************************************************************/
String(char[] value, boolean share) {
// assert share : "unshared not supported";
this.value = value;
}
常用方法
length()
public int length() {
return value.length;
}
isEmpty()
public boolean isEmpty() {
return value.length == 0;
}
//测试isEmpty
@org.junit.Test
public void testString(){
String test = "";
System.out.println(test.isEmpty());
//结果为true
}
charAt(int index) 获取指定下标的字符
public char charAt(int index) {
if ((index < 0) || (index >= value.length)) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
}
return value[index];
}
equals()方法
public boolean equals(Object anObject) {
//如果地址相同返回真
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;
//逐步比较
while (n-- != 0) {
if (v1[i] != v2[i])
return false;
i++;
}
return true;
}
}
return false;
}
indexof()方法
//找出第一个包含字符串的首字母下标
public int indexOf(String str) {
return indexOf(str, 0);
}
//找出从指定下标找起包含字符串的首字母下标
public int indexOf(String str, int fromIndex) {
return indexOf(value, 0, value.length,
str.value, 0, str.value.length, fromIndex);
}
//找出字符串中指定起始位置寻找(相当于截取字符串,并从指定下标开始寻找包含目标字符串)
//sourceOffset起始位置
//sourceCount多少个字符 左闭右开
static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount,
String target, int fromIndex) {
return indexOf(source, sourceOffset, sourceCount,
target.value, 0, target.value.length,
fromIndex);
}
//同上,只不过转换为char类型数组
static int indexOf(char[] source, int sourceOffset, int sourceCount,
char[] target, int targetOffset, int targetCount,
int fromIndex) {
//(从sourceOffset下标开始,截取sourceCount个字符)判断起始位置是否大于等于截取的字符个数
if (fromIndex >= sourceCount) {
return (targetCount == 0 ? sourceCount : -1);
}
if (fromIndex < 0) {
fromIndex = 0;
}
if (targetCount == 0) {
return fromIndex;
}
//获取要查找的第一个字符
char first = target[targetOffset];
//最后一次可能出现目标字符的下标 = 偏移量 + 查找范围的个数 - 目标字符个数
int max = sourceOffset + (sourceCount - targetCount);
//从起始位置一个一个查找
for (int i = sourceOffset + fromIndex; i <= max; i++) {
/* Look for first character. */
if (source[i] != first) {
while (++i <= max && source[i] != first);
}
if (i <= max) {
//第二个字符的下标
int j = i + 1;
//当前可能匹配字符的最后一个字符的下标
int end = j + targetCount - 1;
//在循环中判断判断后续字符是否相等
for (int k = targetOffset + 1; j < end && source[j]
== target[k]; j++, k++);
/*
可以理解为如下代码
for (int k = targetOffset + 1; j < end; j++, k++){
if(source[j] != target[k]){
break;
}
}
*/
//如果遍历完,说明寻找成功,返回首字符的下标
if (j == end) {
/* Found whole string. */
return i - sourceOffset;
}
}
}
return -1;
}
split()方法[按照指定的规则将String字符串分割为字符串数组]
public String[] split(String regex) {
return split(regex, 0);
}
//limit,截取为几段字符串
public String[] split(String regex, int limit) {
char ch = 0;
if (
/**********************第一个条件******************************/
(
//截取字符的长度为1并且 被截取的字是.$|()[{^?*+\\
(
regex.value.length == 1 &&
".$|()[{^?*+\\".indexOf(ch = regex.charAt(0)) == -1
) ||
//截取字符的长度为2并且第一个字符是\(java中\为转义字符所以\在java中用\\表示)第二个字符在0~9,a~z,A~z之间
(
regex.length() == 2 &&
regex.charAt(0) == '\\' &&
(
(
(ch = regex.charAt(1)) - '0') | ('9' - ch)
) < 0 &&
(
(ch - 'a') | ('z' - ch)
) < 0 &&
(
(ch - 'A') | ('Z' - ch)) < 0
)
) &&
/**********************第二个条件******************************/
//字符必须能用unicode编码表示
(
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<>();
//从字符串的off位置开始寻找匹配字符串
while ((next = indexOf(ch, off)) != -1) {
//判断是否截取完毕,未完添加到list中,并将变更寻找位置
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};
// 添加最后一个字符串
if (!limited || list.size() < limit)
list.add(substring(off, value.length));
// 过滤空字符串
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);
}
replaceAll()将匹配的字符串替换为新的字符串
public String replaceAll(String regex, String replacement) {
//使用正则表达式的替换方法
return Pattern.compile(regex).matcher(this).replaceAll(replacement);
}
总结
总的来说,String类底层还是一个char类型的数组,Java只是把字符串封装成一个类供我们使用,我们甚至可以自己封装一个String类型(不过不能使用关键字),总而言之String类型是最为常用的一个类型,如同redis缓存中间件,虽然提供了多种数据类型,最常用的还是String,当我们不知道如何表示一个属性时,String也是最好的选择(可以使用正则表达式对其进行校验,例如 手机号,等等)
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