探索String、StringBuilder，StringBuffer以及StringJoiner

String

string源码剖析

String类的实现是在 \jdk1.8.0_131\src\java\lang\String.java 文件中。

打开这个类文件就会发现String类是被final修饰的：

在 Java 8 中，String 内部使用 char 数组存储数据

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** 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;

  ......

在 Java 9 之后，String 类的实现改用 byte 数组存储字符串，同时使用 coder 来标识使用了哪种编码

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final byte[] value;

    /** The identifier of the encoding used to encode the bytes in {@code value}. */
    private final byte coder;
}

（暂时不考虑java9版本的情况）

从上面可以看到几点：

• String类是final类，也就是说意味着，不能被继承，并且它的成员方法都默认为final方法。在Java中，被final修饰的类是不允许被继承的，并且该类中的成员方法都默认为final方法。在早期的JVM实现版本中，被final修饰的方***被转为内嵌调用以提升执行效率。而从Java SE5/6开始，就渐渐摈弃这种方式了。因此在现在的Java SE版本中，不需要考虑用final去提升方法调用效率。只有在确定不想让该方法被覆盖时，才将方法设置为final。

• 上面列举出了String类中所有的成员属性，从上面可以看出String类其实是通过char数组来保存字符串的。

• value 数组被声明为 final，这意味着** value 数组初始化之后就不能再引用其它数组。并且 String 内部没有改变 value 数组的方法，因此可以保证 String 不可变**。

• 可以缓存hash值，因为 String 的 hash 值经常被使用，例如 String 用做 HashMap 的 key。不可变的特性可以使得 hash 值也不可变，因此只需要进行一次计算

为什么String需要保证不可变？

不可变的好处：

• 可以缓存hash值，因为 String 的 hash 值经常被使用，例如 String 用做 HashMap 的 key。不可变的特性可以使得 hash 值也不可变，因此只需要进行一次计算

• String Pool需要，如果一个 String 对象已经被创建过了，那么就会从 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可变的，才可能使用 String Pool。

• 安全性。String 经常作为参数，String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果 String 是可变的，那么在网络连接过程中，String 被改变，改变 String 的那一方以为现在连接的是其它主机，而实际情况却不一定是。

• 线程安全。String 不可变性天生具备线程安全，可以在多个线程中安全地使用。

Why String is immutable in Java?

substring的实现：

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);
    }

concat的实现

    public String concat(String str) {
        int otherLen = str.length();
        if (otherLen == 0) {
            return this;
        }
        int len = value.length;
        char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
        str.getChars(buf, len);
        return new String(buf, true);
    }

replace的实现

public String replace(char oldChar, char newChar) {
        if (oldChar != newChar) {
            int len = value.length;
            int i = -1;
            char[] val = value; /* avoid getfield opcode */

            while (++i < len) {
                if (val[i] == oldChar) {
                    break;
                }
            }
            if (i < len) {
                char buf[] = new char[len];
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    buf[j] = val[j];
                }
                while (i < len) {
                    char c = val[i];
                    buf[i] = (c == oldChar) ? newChar : c;
                    i++;
                }
                return new String(buf, true);
            }
        }
        return this;
    }

从上面的三个方法可以看出，无论是substring、concat还是replace操作都不是在原有的字符串上进行的，而是重新生成了一个新的字符串对象。也就是说进行这些操作后，最原始的字符串并没有被改变。

在这里要永远记住一点：

“对String对象的任何改变都不影响到原对象，相关的任何change操作都会生成新的对象”。

StringBuilder

源码剖析

public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{

    /** use serialVersionUID for interoperability */
    static final long serialVersionUID = 4383685877147921099L;

    /**
     * Constructs a string builder with no characters in it and an
     * initial capacity of 16 characters.
     */
    public StringBuilder() {
        super(16);
    }

    /**
     * Constructs a string builder with no characters in it and an
     * initial capacity specified by the {@code capacity} argument.
     *
     * @param      capacity  the initial capacity.
     * @throws     NegativeArraySizeException  if the {@code capacity}
     *               argument is less than {@code 0}.
     */
    public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }

    /**
     * Constructs a string builder initialized to the contents of the
     * specified string. The initial capacity of the string builder is
     * {@code 16} plus the length of the string argument.
     *
     * @param   str   the initial contents of the buffer.
     */
    public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }

.......

可以看到，与String不同。

String没有继承其他类，但是StringBuilder继承了AbstractStringBuilder类

在StringBuilder中几乎没有定义成员属性，是通过继承父类，来封装的

父类源码

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    /**
     * The value is used for character storage.
     */
    char[] value;

    /**
     * The count is the number of characters used.
     */
    int count;

    /**
     * This no-arg constructor is necessary for serialization of subclasses.
     */
    AbstractStringBuilder() {
    }

    /**
     * Creates an AbstractStringBuilder of the specified capacity.
     */
    AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];
    }

......

由上可以看到，

StringBuilder类通过继承父类，也封装了一个字符数组，定义如下：

char[] value;

与String不同，它不是final的，可以修改。另外，与String不同，字符数组中不一定所有位置都已经被使用，它有一个实例变量，表示数组中已经使用的字符个数，定义如下：

int count;

StringBuilder继承自AbstractStringBuilder，它的默认构造方法是：

    public StringBuilder() {
        super(16);
    }

调用父类的构造方法，父类对应的构造方法是：

    AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];
    }

也就是说，new StringBuilder()这句代码，内部会创建一个长度为16的字符数组，count的默认值为0。

append的实现

    public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null) str = "null";
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;
    }

append会直接拷贝字符到内部的字符数组中，如果字符数组长度不够，会进行扩展，实际使用的长度用count体现。具体来说，ensureCapacityInternal(count+len)会确保数组的长度足以容纳新添加的字符，str.getChars会拷贝新添加的字符到字符数组中，count+=len会增加实际使用的长度。

ensureCapacityInternal的代码如下：

    private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {

        if (minimumCapacity - value.length > 0)
            expandCapacity(minimumCapacity);
    }

如果字符数组的长度小于需要的长度，则调用expandCapacity进行扩展，expandCapacity的代码是：

    void expandCapacity(int minimumCapacity) {
        int newCapacity = value.length * 2 + 2;
        if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
            newCapacity = minimumCapacity;
        if (newCapacity < 0) {
            if (minimumCapacity < 0)
                throw new OutOfMemoryError();
            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
        }
        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
    }

扩展的逻辑是，分配一个足够长度的新数组，然后将原内容拷贝到这个新数组中，最后让内部的字符数组指向这个新数组，这个逻辑主要靠下面这句代码实现：

    value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);

toString实现

字符串构建完后，我们来看toString代码：

    public String toString() {
        return new String(value, 0, count);
    }

StringBuffer

StringBuilder和StringBuffer类拥有的成员属性以及成员方法基本相同，区别是StringBuffer类的成员方法前面多了一个关键字：synchronized，不用多说，这个关键字是在多线程访问时起到安全保护作用的,也就是说StringBuffer是线程安全的。

public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence
{

    /**
     * A cache of the last value returned by toString. Cleared
     * whenever the StringBuffer is modified.
     */
    private transient char[] toStringCache;

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    static final long serialVersionUID = 3388685877147921107L;

    /**
     * Constructs a string buffer with no characters in it and an
     * initial capacity of 16 characters.
     */
    public StringBuffer() {
        super(16);
    }

    /**
     * Constructs a string buffer with no characters in it and
     * the specified initial capacity.
     *
     * @param      capacity  the initial capacity.
     * @exception  NegativeArraySizeException  if the {@code capacity}
     *               argument is less than {@code 0}.
     */
    public StringBuffer(int capacity) {
        super(capacity);
    }

    /**
     * Constructs a string buffer initialized to the contents of the
     * specified string. The initial capacity of the string buffer is
     * {@code 16} plus the length of the string argument.
     *
     * @param   str   the initial contents of the buffer.
     */
    public StringBuffer(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }

    /**
     * Constructs a string buffer that contains the same characters
     * as the specified {@code CharSequence}. The initial capacity of
     * the string buffer is {@code 16} plus the length of the
     * {@code CharSequence} argument.
     * <p>
     * If the length of the specified {@code CharSequence} is
     * less than or equal to zero, then an empty buffer of capacity
     * {@code 16} is returned.
     *
     * @param      seq   the sequence to copy.
     * @since 1.5
     */
    public StringBuffer(CharSequence seq) {
        this(seq.length() + 16);
        append(seq);
    }

    @Override
    public synchronized int length() {
        return count;
    }

    @Override
    public synchronized int capacity() {
        return value.length;
    }

........

同样都是继承的AbstractStringBuilder父类

StringBuilder的insert方法

    @Override
    public StringBuilder insert(int index, char[] str, int offset,
                                int len)
    {
        super.insert(index, str, offset, len);
        return this;
    }

StringBuffer的insert方法：

    @Override
    public synchronized StringBuffer insert(int index, char[] str, int offset,
                                            int len)
    {
        toStringCache = null;
        super.insert(index, str, offset, len);
        return this;
    }

只是StringBuffer中的成员方法添加了synchronized关键字，用来保证线程安全

深入理解String，StringBuffer，StringBuilder

1、String str="hello world"和String str=new String("hello world")的区别

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "hello world";
        String str2 = new String("hello world");
        String str3 = "hello world";
        String str4 = new String("hello world");

        System.out.println(str1==str2);
        System.out.println(str1==str3);
        System.out.println(str2==str4);
    }
}

输出结果为：

为什么会出现这样的情况呢？

因为在class文件中有一部分 来存储编译期间生成的 字面常量以及符号引用，这部分叫做class文件常量池，在运行期间对应着方法区的运行时常量池。

因此在上述代码中，str1，str2，str3 ，str4都在编译期间生成了字面常量和符号引用，运行期间字面常量 "hello world" 被存储在方法区中的常量池（只保存了一份）。通过这种方式来将String对象跟引用绑定的话，JVM执行引擎会先在运行时常量池查找是否存在相同的字面常量，如果存在，则直接将引用指向已经存在的字面常量；否则在运行时常量池开辟一个空间来存储该字面常量，并将引用指向该字面常量。

str1 和 str3 储存的都是 "hello world" 在常量池中的地址，str2 和 str4 中储存的是堆区中的对象的地址，而对象储存的是常量池中的地址。

总所周知，通过new关键字来生成对象是在堆区进行的，而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。因此通过new来创建对象，创建出的一定是不同的对象，即使字符串的内容是相同的。

2、String Pool

字符串常量池（String Pool）保存着所有字符串字面量（literal strings），这些字面量在编译时期就确定。不仅如此，还可以使用 String 的 intern() 方法在运行过程将字符串添加到 String Pool 中。

当一个字符串调用 intern() 方法时，如果 String Pool 中已经存在一个字符串和该字符串值相等（使用 equals() 方法进行确定），那么就会返回 String Pool 中字符串的引用；

否则，就会在 String Pool 中添加一个新的字符串，并返回这个新字符串的引用。

下面示例中，s1 和 s2 采用 new String() 的方式新建了两个不同字符串，而 s3 和 s4 是通过 s1.intern() 和 s2.intern() 方法取得同一个字符串引用。intern() 首先把 "aaa" 放到 String Pool 中，然后返回这个字符串引用，因此 s3 和 s4 引用的是同一个字符串。

String s1 = new String("aaa");
String s2 = new String("aaa");
System.out.println(s1 == s2);           // false
String s3 = s1.intern();
String s4 = s2.intern();
System.out.println(s3 == s4);           // true

如果是采用 "bbb" 这种字面量的形式创建字符串，会自动地将字符串放入 String Pool 中。

String s5 = "bbb";
String s6 = "bbb";
System.out.println(s5 == s6);  // true

在 Java 7 之前，String Pool 被放在运行时常量池中，它属于永久代。而在 Java 7，String Pool 被移到堆中。这是因为永久代的空间有限，在大量使用字符串的场景下会导致 OutOfMemoryError 错误。

• StackOverflow : What is String interning?(opens new window)
• 深入解析 String#intern

3、new String("abc")

使用这种方式一共会创建两个字符串对象（前提是 String Pool 中还没有 "abc" 字符串对象）。

• "abc" 属于字符串字面量，因此编译时期会在 String Pool 中创建一个字符串对象，指向这个 "abc" 字符串字面量；
• 而使用 new 的方式会在堆中创建一个字符串对象。

创建一个测试类，其 main 方法中使用这种方式来创建字符串对象。

public class NewStringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("abc");
    }
}

使用 javap -verbose 进行反编译，得到以下内容：

// ...
Constant pool:
// ...
   #2 = Class              #18            // java/lang/String
   #3 = String             #19            // abc
// ...
  #18 = Utf8               java/lang/String
  #19 = Utf8               abc
// ...

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=3, locals=2, args_size=1
         0: new           #2                  // class java/lang/String
         3: dup
         4: ldc           #3                  // String abc
         6: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
         9: astore_1
// ...

在 Constant Pool 中，#19 存储这字符串字面量 "abc"，#3 是 String Pool 的字符串对象，它指向 #19 这个字符串字面量。在 main 方法中，0: 行使用 new #2 在堆中创建一个字符串对象，并且使用 ldc #3 将 String Pool 中的字符串对象作为 String 构造函数的参数。

以下是 String 构造函数的源码，可以看到，在将一个字符串对象作为另一个字符串对象的构造函数参数时，并不会完全复制 value 数组内容，而是都会指向同一个 value 数组。

public String(String original) {
    this.value = original.value;
    this.hash = original.hash;
}

4、String、StringBuffer以及StringBuilder的区别

既然在Java中已经存在了String类，那为什么还需要StringBuilder和StringBuffer类呢？

看这段代码

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        String string = "";
        for(int i=0;i<10000;i++){
            string += "hello";
        }
    }
}

这段代码中

这句 string += "hello";的过程相当于将原有的string变量指向的对象内容取出与"hello"作字符串相加操作再存进另一个新的String对象当中，再让string变量指向新生成的对象。

反编译其字节码文件：

从这段反编译出的字节码文件可以很清楚地看出：

从第8行开始到第35行是整个循环的执行过程，并且每次循环会new出一个StringBuilder对象，然后进行append操作，最后通过toString方法返回String对象。也就是说这个循环执行完毕new出了10000个对象。

试想一下，如果这些对象没有被回收，会造成多大的内存资源浪费。从上面还可以看出：string+="hello"的操作事实上会自动被JVM优化成：

StringBuilder str = new StringBuilder(string);

str.append("hello");

str.toString();

频繁的对String对象进行修改，会造成很大的内存开销。此时应该用StringBuffer或StringBuilder来代替String。而new String（）更加不适合，因为每一次创建对象都会调用构造器在堆中产生新的对象，性能低下且内存更加浪费。

再看下面这段代码

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for(int i=0;i<10000;i++){
            stringBuilder.append("hello");
        }
    }
}

反编译字节码文件得到：

从这里可以明显看出，这段代码的for循环式从13行开始到27行结束，并且new操作只进行了一次，也就是说只生成了一个对象，append操作是在原有对象的基础上进行的。因此在循环了10000次之后，这段代码所占的资源要比上面小得多。

那么有人会问既然有了StringBuilder类，为什么还需要StringBuffer类？

查看源代码便一目了然，事实上，StringBuilder和StringBuffer类拥有的成员属性以及成员方法基本相同，区别是StringBuffer类的成员方法前面多了一个关键字：synchronized，不用多说，这个关键字是在多线程访问时起到安全保护作用的,也就是说StringBuffer是线程安全的。

性能测试

上才艺~~

public class Main {
    private static int time = 50000;
    public static void main(String[] args) {
        testString();
        testStringBuffer();
        testStringBuilder();
        test1String();
        test2String();
    }


    public static void testString () {
        String s="";
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            s += "java";
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("操作"+s.getClass().getName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
    }

    public static void testStringBuffer () {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            sb.append("java");
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("操作"+sb.getClass().getName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
    }

    public static void testStringBuilder () {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            sb.append("java");
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("操作"+sb.getClass().getName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
    }

    public static void test1String () {
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            String s = "I"+"love"+"java";
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("字符串直接相加操作："+(over-begin)+"毫秒");
    }

    public static void test2String () {
        String s1 ="I";
        String s2 = "love";
        String s3 = "java";
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            String s = s1+s2+s3;
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("字符串间接相加操作："+(over-begin)+"毫秒");
    }

}

执行结果

上面提到string+="hello"的操作事实上会自动被JVM优化，看下面这段代码：

public class Main {
    private static int time = 50000;
    public static void main(String[] args) {
        testString();
        testOptimalString();
    }


    public static void testString () {
        String s="";
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            s += "java";
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("操作"+s.getClass().getName()+"类型使用的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
    }

    public static void testOptimalString () {
        String s="";
        long begin = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<time; i++){
            StringBuilder sb = new StringBuilder(s);
            sb.append("java");
            s=sb.toString();
        }
        long over = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("模拟JVM优化操作的时间为："+(over-begin)+"毫秒");
    }

}

执行结果：

结论：

• 对于直接相加字符串，效率很高，因为在编译器便确定了它的值，也就是说形如"I"+"love"+"java"; 的字符串相加，在编译期间便被优化成了"Ilovejava"。这个可以用javap -c命令反编译生成的class文件进行验证。
• 对于间接相加（即包含字符串引用），形如s1+s2+s3; 效率要比直接相加低，因为在编译器不会对引用变量进行优化。
• String、StringBuilder、StringBuffer三者的执行效率：StringBuilder > StringBuffer > String
  当然这个是相对的，不一定在所有情况下都是这样。

比如String str = "hello"+ "world"的效率就比 StringBuilder st = new StringBuilder().append("hello").append("world")要高。

因此，这三个类是各有利弊，应当根据不同的情况来进行选择使用：

当字符串相加操作或者改动较少的情况下，建议使用 String str="hello"这种形式；

当字符串相加操作较多的情况下，建议使用StringBuilder，如果采用了多线程，则使用StringBuffer。

常见面试题

1、下面这段代码的输出结果是什么?

String a = "hello2"; 　　String b = "hello" + 2; 　　System.out.println((a == b));

输出结果为：true。

原因很简单，"hello"+2在编译期间就已经被优化成"hello2"，因此在运行期间，变量a和变量b指向的是同一个对象。

2.下面这段代码的输出结果是什么？

String a = "hello2"; 　  String b = "hello";       String c = b + 2;       System.out.println((a == c));

输出结果为:false。

由于有符号引用的存在，所以 String c = b + 2;不会在编译期间被优化，不会把b+2当做字面常量来处理的，因此这种方式生成的对象事实上是保存在堆上的。因此a和c指向的并不是同一个对象。

javap -c得到的内容：

3.下面这段代码的输出结果是什么？

String a = "hello2";   　 final String b = "hello";       String c = b + 2;       System.out.println((a == c));

输出结果为：true。

对于被final修饰的变量，会在class文件常量池中保存一个副本，也就是说不会通过连接而进行访问，对final变量的访问在编译期间都会直接被替代为真实的值。那么String c = b + 2;在编译期间就会被优化成：String c = "hello" + 2;

下图是javap -c的内容：

4.下面这段代码输出结果为：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hello2";
        final String b = getHello();
        String c = b + 2;
        System.out.println((a == c));
    }

    public static String getHello() {
        return "hello";
    }
}

输出结果为false。

这里面虽然将b用final修饰了，但是由于其赋值是通过方法调用返回的，那么它的值只能在运行期间确定，因此a和c指向的不是同一个对象。

5.下面这段代码的输出结果是什么？

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hello";
        String b =  new String("hello");
        String c =  new String("hello");
        String d = b.intern();

        System.out.println(a==b);
        System.out.println(b==c);
        System.out.println(b==d);
        System.out.println(a==d);
    }
}

输出结果为：false，false，false，true

这里面涉及到的是String.intern方法的使用。在String类中，intern方法是一个本地方法，在JAVA SE6之前，intern方***在运行时常量池中查找是否存在内容相同的字符串，如果存在则返回指向该字符串的引用，如果不存在，则会将该字符串入池，并返回一个指向该字符串的引用。因此，a和d指向的是同一个对象。

6.String str = new String("abc")创建了多少个对象？

这个问题在很多书籍上都有说到比如《Java程序员面试宝典》，包括很多国内大公司笔试面试题都会遇到，大部分网上流传的以及一些面试书籍上都说是2个对象，这种说法是片面的。

如果有不懂得地方可以参考这篇帖子：

http://rednaxelafx.iteye.com/blog/774673/

首先必须弄清楚创建对象的含义，创建是什么时候创建的？这段代码在运行期间会创建2个对象么？毫无疑问不可能，用javap -c反编译即可得到JVM执行的字节码内容：

很显然，new只调用了一次，也就是说只创建了一个对象。

而这道题目让人混淆的地方就是这里，这段代码在运行期间确实只创建了一个对象，即在堆上创建了"abc"对象。而为什么大家都在说是2个对象呢，这里面要澄清一个概念 该段代码执行过程和类的加载过程是有区别的。在类加载的过程中，确实在运行时常量池中创建了一个"abc"对象，而在代码执行过程中确实只创建了一个String对象。

因此，这个问题如果换成 String str = new String("abc")涉及到几个String对象？合理的解释是2个。

个人觉得在面试的时候如果遇到这个问题，可以向面试官询问清楚”是这段代码执行过程中创建了多少个对象还是涉及到多少个对象“再根据具体的来进行回答。

7.下面这段代码1）和2）的区别是什么？

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "I";
        //str1 += "love"+"java";        1)
        str1 = str1+"love"+"java";      //2)

    }
}

1）的效率比2）的效率要高，1）中的"love"+"java"在编译期间会被优化成"lovejava"，而2）中的不会被优化。下面是两种方式的字节码：

1）的字节码：

2）的字节码：

可以看出，在1）中只进行了一次append操作，而在2）中进行了两次append操作。

StringJoiner

引言：在阅读项目代码是，突然看到了StringJoiner这个类的使用，感觉很有意思，对实际开发中也有用，实际上是运用了StringBuilder的一个拼接字符串的封装处理。

介绍

StringJoiner 是Java8新出的一个类，用于构造由分隔符分隔的字符序列，并可选择性地从提供的前缀开始和以提供的后缀结尾。省的我们开发人员再次通过StringBuffer或者StingBuilder拼接。
我们查看一下一下代码，试着猜一下。

StringJoiner sj = new StringJoiner(":", "[", "]");
sj.add("George").add("Sally").add("Fred");
String desiredString = sj.toString();

代码输出为 [George:Sally:Fred]

源码

这个类的源码很简单，大家很容易就可以看明白。

package java.util;

public final class StringJoiner {
    private final String prefix;                   //前缀
    private final String delimiter;                //间隔符
    private final String suffix;       //后缀


    private StringBuilder value;   //值


    private String emptyValue;    // 空值


    public StringJoiner(CharSequence delimiter) {
        this(delimiter, "", "");       //默认前缀和后缀为"",重载调用
    }


    public StringJoiner(CharSequence delimiter,
                        CharSequence prefix,
                        CharSequence suffix) {
        //间隔符，前缀和后缀判断是否为null，null将抛出异常
        Objects.requireNonNull(prefix, "The prefix must not be null");
        Objects.requireNonNull(delimiter, "The delimiter must not be null");
        Objects.requireNonNull(suffix, "The suffix must not be null");
        // 成员变量赋值
        this.prefix = prefix.toString();
        this.delimiter = delimiter.toString();
        this.suffix = suffix.toString();
        this.emptyValue = this.prefix + this.suffix; //空值被设置为只有前后缀
    }

   //设置空值，检查是否为null
    public StringJoiner setEmptyValue(CharSequence emptyValue) {
        this.emptyValue = Objects.requireNonNull(emptyValue,
            "The empty value must not be null").toString();
        return this;
    }


    @Override
    public String toString() {
        if (value == null) {
            return emptyValue;  //没有值将返回空值或者后续设置的空值
        } else {
            if (suffix.equals("")) {
                return value.toString();  //后缀为""直接返回字符串，不用添加
            } else {
                //后缀不为""，添加后缀，然后直接返回字符串，修改长度
                int initialLength = value.length();  
                String result = value.append(suffix).toString();
                // reset value to pre-append initialLength
                value.setLength(initialLength);
                return result;
            }
        }
    }

    //初始化，先添加前缀，有了之后每次先添加间隔符，StringBuilder后续append字符串
    public StringJoiner add(CharSequence newElement) {
        prepareBuilder().append(newElement);
        return this;
    }

    //合并StringJoiner，注意后面StringJoiner 的前缀就不要了，后面的appen进来
    public StringJoiner merge(StringJoiner other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        if (other.value != null) {
            final int length = other.value.length();
            // lock the length so that we can seize the data to be appended
            // before initiate copying to avoid interference, especially when
            // merge 'this'
            StringBuilder builder = prepareBuilder();
            builder.append(other.value, other.prefix.length(), length);
        }
        return this;
    }

    //初始化，先添加前缀，有了之后每次先添加间隔符
    private StringBuilder prepareBuilder() {
        if (value != null) {
            value.append(delimiter);
        } else {
            value = new StringBuilder().append(prefix);
        }
        return value;
    }


    public int length() {
        // Remember that we never actually append the suffix unless we return
        // the full (present) value or some sub-string or length of it, so that
        // we can add on more if we need to.
        //不忘添加后缀的长度
        return (value != null ? value.length() + suffix.length() :
                emptyValue.length());
    }
}

来自 StringJoiner

参考：
主要来自：
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3778589.html
cyc2018 基础.html#二、string)
https://hadyang.github.io/interview/docs/java/string-builder/

另：
http://rednaxelafx.iteye.com/blog/774673/
http://www.blogjava.net/Jack2007/archive/2008/06/17/208602.html
http://www.jb51.net/article/36041.htm
http://blog.csdn.net/yirentianran/article/details/2871417
http://www.jb51.net/article/33398.htm