Java String类为什么用final修饰

2023年 10月 10日 42.3k 0

final关键字

final关键字,用于修饰变量、方法和类。它的作用如下:

  • 修饰变量:当一个变量被声明为final时,它的值不能被修改。这意味着一旦给变量赋值后,就不能再改变它的值。例如:
  • final int num = 10;
  • 修饰方法:当一个方法被声明为final时,它不能被子类重写。这意味着子类不能修改该方法的实现。例如:
  • public final void printMessage() {
         System.out.println("Hello, World!");
     }
  • 修饰类:当一个类被声明为final时,它不能被继承。这意味着其他类不能扩展该类。例如:
  • public final class MyClass {
         // 类的定义
     }

    使用final关键字可以提供一定的安全性和约束,确保变量、方法或类的不可修改性或不可扩展性。

    String类

    String用于表示字符串,它是不可变的,也就是说一旦创建了一个字符串对象,就不能再修改它的值。我们可以使用String类的方法来操作字符串,例如连接字符串、截取子串、查找字符等。

    下面是一些常用的方法:

    • length():返回字符串的长度。
    • charAt(int index):返回指定索引位置的字符。
    • substring(int beginIndex, int endIndex):返回从指定索引开始到指定索引结束的子串。
    • concat(String str):将指定的字符串连接到原字符串的末尾。
    • indexOf(String str):返回指定字符串在原字符串中第一次出现的索引位置。
    • replace(char oldChar, char newChar):将字符串中的指定字符替换为新的字符。
    • toUpperCase():将字符串中的所有字符转换为大写。
    • toLowerCase():将字符串中的所有字符转换为小写。

    以下是一个示例代码,演示了String类的一些方法:

    String str = "Hello, World!";
    System.out.println("字符串的长度:" + str.length());
    System.out.println("索引位置为2的字符:" + str.charAt(2));
    System.out.println("从索引位置6开始到索引位置11的子串:" + str.substring(6, 11));
    System.out.println("连接字符串:" + str.concat(" Welcome!"));
    System.out.println("第一次出现字符'o'的索引位置:" + str.indexOf("o"));
    System.out.println("替换字符'l'为'p':" + str.replace('l', 'p'));
    System.out.println("转换为大写:" + str.toUpperCase());
    System.out.println("转换为小写:" + str.toLowerCase());

    输出结果为:

    字符串的长度:13
    索引位置为2的字符:l
    从索引位置6开始到索引位置11的子串:World
    连接字符串:Hello, World! Welcome!
    第一次出现字符'o'的索引位置:4
    替换字符'l'为'p':Heppo, Worpd!
    转换为大写:HELLO, WORLD!
    转换为小写:hello, world!

    为什么用final修饰String

    public final class String implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {
        ...
    }

    Java中的字符串是不可变的,这意味着一旦一个字符串对象被创建,它的值就不能被修改。当我们对一个字符串进行操作时,比如拼接、替换等,实际上是创建了一个新的字符串对象,而原来的字符串对象保持不变。这种设计有以下几个好处:

  • 字符串的不可变性:String对象是不可变的,这意味着一旦字符串被创建,它的值就不能被修改。这样可以确保字符串的值在使用过程中不会被意外修改,从而提高代码的安全性和可靠性。
  • 字符串常量池:Java中的字符串常量池是一块特殊的内存区域,用于存储字符串常量。使用final修饰的String对象会被放入字符串常量池中,这样可以提高字符串的重用性和效率。当多个字符串对象的值相同时,它们可以共享同一个字符串常量,从而减少内存的使用。
  • 优化性能:由于String对象是不可变的,所以可以在编译时进行优化。编译器可以对字符串进行常量折叠,即将多个相同的字符串常量合并为一个,从而减少内存的使用和提高程序的执行效率。
  • 字符串的不可变性使得字符串对象可以作为HashMap的键。由于字符串对象的值不可改变,所以它们的哈希值也是不变的,可以作为HashMap的键使用。
  • 因此,为了保证字符串的不可变性,Java中使用final关键字修饰String类,表示该类不能被继承,从而保证了变量引用的字符串对象是不可变的。这样可以确保字符串的值不会被修改,同时也可以提高字符串的重用性和效率,从而提高程序的安全性和性能。

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