一、final 关键字
前置知识：Java 数据类型分类
- 基本数据类型：byte/short/int/long/float/double/char/boolean，直接存储数据值
- 引用数据类型：类、接口、数组、字符串等，存储的是对象的内存地址
1. final 修饰变量（常量）
核心规则
- 基本数据类型：赋值后值不可修改
- 引用数据类型：引用地址不可修改，但对象内部内容可修改
- 赋值规则：
- 成员变量：声明时赋值 / 构造方法赋值 / 代码块赋值（三选一）
- 局部变量：可先声明，使用前赋值即可
public class FinalDemo { // 1. final修饰成员变量（基本数据类型） private final int NUM = 10; // 2. final修饰引用数据类型（数组） private final int[] ARR = {1,2,3}; public void test() { // 基本数据类型常量：无法修改值 // NUM = 20; 编译报错 // 引用类型：地址不能改，内部元素可以改 // ARR = new int[5]; 编译报错 ARR[0] = 100; // 正常运行 // final修饰局部变量：使用前赋值即可 final String NAME; NAME = "Java"; // NAME = "Python"; 编译报错 } }
2. final 修饰方法
- 特性：不能被子类重写，但可以被继承和调用
- 作用：保护核心业务逻辑，防止子类篡改
class Parent { // final方法：禁止重写 public final void work() { System.out.println("核心工作逻辑"); } } class Child extends Parent { // 编译报错：无法重写final方法 // public void work() {} }
3. final 修饰类
- 特性：不能被继承，没有子类
- 典型案例：
String、StringBuffer、Integer等包装类
final class FinalClass {} // 编译报错：无法继承final类 // class SubClass extends FinalClass {}
二、String 类
1. 底层数据结构演进
| JDK 版本 | 底层存储结构 | 优势 |
|---|
| 1.8 及以前 | private final char value[] | 兼容所有字符 |
| 1.9 及以后 | private final byte value[] | 节省内存，提升性能 |
2. String 不可变性的双重保障
- 类被 final 修饰：杜绝继承，防止通过子类破坏不可变性
- 底层数组被 private + final 修饰：
final：数组地址不可变private：外部无法直接访问修改数组元素
3. 不可变性的核心优势
- 线程安全：多线程环境下无需加锁，直接使用
- 字符串常量池复用：相同内容的字符串只存一份，节约内存
三、字符串拼接与可变字符串类
1. String 拼接的缺陷
- String 不可变，每次
+=拼接都会创建新的 String 对象，效率极低 - 编译期优化：纯字面量拼接会直接合并，不创建多余对象
// 编译期优化：直接生成 "ab"，无中间对象 String s1 = "a" + "b"; // 变量拼接：会创建新对象，效率低 String a = "a"; String b = "b"; String s2 = a + b;
2. 可变字符串类对比（核心）
| 类名 | 线程安全 | 效率 | 使用场景 |
|---|
| StringBuilder | 非安全 | 最高 | 单线程大量拼接 |
| StringBuffer | 安全 | 较低 | 多线程字符串操作 |
代码示例：可变字符串拼接
public class StringBuildTest { public static void main(String[] args) { // 推荐：单线程使用StringBuilder StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("Hello"); sb.append(" "); sb.append("Java"); String result = sb.toString(); System.out.println(result); // Hello Java } }
四、常用 API
1. String 对象创建机制
- 直接赋值：
String s = "abc" - new 关键字：
String s = new String("abc")- 堆中创建 1 个对象
- 常量池中不存在则再创建 1 个（总共最多 2 个）
2. == 与 equals 的区别
| 符号 / 方法 | 基本数据类型 | 引用数据类型 |
|---|
== | 比较值 | 比较内存地址 |
equals() | 不使用 | Object：比较地址；String：重写后比较内容 |
String s1 = "abc"; String s2 = new String("abc"); System.out.println(s1 == s2); // false（地址不同） System.out.println(s1.equals(s2)); // true（内容相同）
3. String 常用 API
基础操作
String str = "helloJava"; // 1. 获取指定下标字符 char c = str.charAt(2); // 'l' // 2. 获取字符串长度 int len = str.length(); // 9
字符串处理
// 1. 分割字符串 String[] arr = "a,b,c".split(","); // [a,b,c] // 2. 替换字符 String replaceStr = "hello".replace('l', 'x'); // hexxo // 3. 截取字符串 [begin, end) String sub = str.substring(2, 5); // llo
类型转换
String str = "abc"; // 字符串转字节数组（网络IO、编码常用） byte[] bytes = str.getBytes();
