Класс java.lang.String, пожалуй, является одним из самых используемых в Java. И очень часто его используют неграмотно, что порождает множество проблем, прежде всего с производительностью. В этой статье я хочу рассказать о строках, о тонкостях при их использовании, об источниках проблем и т.п.
![Ах, эти строки... - 1]()
Вот о чем мы поговорим:
- Устройство строки
- Строковые литералы
- Сравнение строк
- Сложение строк
- Выборка подстроки и копирующий конструктор
- Изменение строки
- Начнем с основ.
Устройство строки
Класс java.lang.String содержит в себе три поля:
/**
* NOTE: This is just a partial API
*/
public final class String{
private final char value[];
private final int offset;
private final int count;
}
Строковые литералы
Что такое строковый литерал? Это строка, записаная в двойных кавычках, например, такая: "abc". Такие выражения используются в коде сплошь и рядом. Строка эта может содержать escape-последовательности unicode, например, \u0410, что будет соответствовать русской букве 'А'. Однако, эта строка НЕ МОЖЕТ содержать последовательностей \u000A и \u000D, соответствующие символам LF и CR соответственно. Дело в том, что последовательности обрабатываются на самой ранней стадии компиляции, и символы эти будут заменены на реальные LF и CR (как если бы в редакторе просто нажали "Enter"). Для вставки в строку этих символов следует использовать последовательности \n и \r, соответственно. Строковые литералы сохраняются в пуле строк. Я упоминал о пуле в статье о сравнении на практике, но повторюсь. Виртуальная машина Java поддерживает пул строк. В него кладутся все строковые литералы, объявленные в коде. При совпадении литералов (с точки зрения equals, см. тут) используется один и тот же объект, находящийся в пуле. Это позволяет сильно экономить память, а в некоторых случаях и повышать производительность. Дело в том, что строку в пул можно поместить принудительно, с помощью метода String.intern(). Этот метод возвращает из пула строку, равную той, у которой был вызван этот метод. Если же такой строки нет – в пул кладется та, у которой вызван метод, после чего возвращается ссылка на нее же. Таким образом, при грамотном использовании пула появляется возможность сравнивать строки не по значению, через equals, а по ссылке, что значительно, на порядки, быстрее. Так реализован, например, класс java.util.Locale, который имеет дело с кучей маленьких, в основном двухсимвольных, строк – кодами стран, языков и т.п. См. также тут: Сравнение объектов: практика – метод String.intern. Очень часто я вижу в различной литературе конструкции следующего вида:
public static final String SOME_STRING = new String("abc");
public static final String SOME_STRING = "abc";
Сравнение строк
Собственно, все об этом вопросе я уже писал в статье Сравнение объектов: практика. И добавить больше нечего. Резюмируя сказаное там – строки надо сравнивать по значению, с использованием метода equals. По ссылке их можно сравнивать, но аккуратно, только если точно знаешь, что делаешь. В этом помогает метод String.intern. Единственный момент, который хотелось бы упомянуть – сравнение с литералами. Я часто вижу конструкции типа str.equals("abc"). И тут есть небольшие грабли – перед этим сравнением правильно бы было сравнить str с null, чтобы не получить NullPointerException. Т.е. правильной будет конструкция str != null && str.equals("abc"). Между тем – ее можно упростить. Достаточно написать всего лишь "abc".equals(str). Проверка на null в этом случае не нужна. На очереди у нас...Сложение строк
Строки – единственный объект, для которого определена операция сложения ссылок. Во всяком случае, так было до версии Java 5.0, в которой появился autoboxing/unboxing, но речь сейчас не об этом. Общее описание принципа работы оператора конкатенации можно найти в статье о ссылках, а именно – тут. Я же хочу затронуть более глубокий уровень. Представьте себе, представьте себе... Прямо как в песенке про кузнечика. :) Так вот, представьте себе, что нам надо сложить две строки, вернее, к одной прибавить другую:
String str1 = "abc";
str1 += "def";
abc
def
ghi
jkl
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("... filename ..."));
String result = "";
while(true){
String line = br.readLine();
if (line == null) break;
result += line;
}
Выборка подстроки и копирующий конструктор
Представим, что у нас есть строка, из которой надо вырезать подстроку. Вопроса "как это сделать" не стоит – и так понятно. Вопрос в другом – что при этом происходит?
String str = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
str = str.substring(5,10);
String str = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
str = new String(str.substring(5,10));
Изменение строки
Это к строке как таковой относится слабо. Я лишь хочу показать тот факт, что строка является неизменяемой только до известной степени. Итак, код.
package tests;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
* This application demonstrates how to modify java.lang.String object
* through reflection API.
*
* @version 1.0
* @author Eugene Matyushkin
*/
public class StringReverseTest {
/**
* final static string that should be modified.
*/
public static final String testString = "abcde";
public static void main(String[] args) {
try{
System.out.println("Initial static final string: "+testString);
Field[] fields = testString.getClass().getDeclaredFields();
Field value = null;
for(int i=0; i
Initial static final string: abcde
Reversed static final string: edcba
ПЕРЕЙДИТЕ В ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ