Java源码阅读计划（1） String<I>

Java源码阅读计划（1） String类

1.1不变性

HashMap的key建议使用不可变类，比容String这种，这里的不可变类指的色类中的一个值一旦初始化，将无法改变，如果修改，那就将会还是新的一个类。接下来我简单的演示一下：

        String s = "hello";
        s = "world";

非常简单的例子，我们看看第一行s的地址

再看看第二行s的地址

我们打开rt.jar，再打开java底下的lang包，找到String类，

在这里我们看到了两个final,
1.首先是类上的final，String无法被继承，也就是说所有String中的方法无法被继承覆写
2.接着是保存字符串的char数组，同样的被final修饰，也就是说value数组一旦被初始化，它的内存地址是无法被修改的，value的权限是private，外部访问不到，String也没开放修改值的方法，所以我们可以认为value一旦被赋值，内存地址是无法被修改的。
这就是String不变性的原因，当我们想设计一个不变性类的时候，可以模仿这种样式。

所以大多数String的方法，都必须有返回值的。

1.2相等判断

在String类中，有两个判断相等的方法equals()和equalsIgnoreCase(),接下来我详细的讲讲这两个方法。
equals()相信大家并不陌生，Java学习之初，就有一个equals()和==的区别这一个知识点，这区别今后再立一个专题来谈谈。

    public boolean equals(Object anObject) {
        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;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

equals()的方法设计的很巧妙，依照String的底层结构进行设计，先进行对象判断，接下先用长度，然后再一个一个字符进行比较，对方法性能有优化。
接着再看看equalsIgnoreCase(),这个方法是忽略大小写的相等比较

    public boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) {
        return (this == anotherString) ? true
                : (anotherString != null)
                && (anotherString.value.length == value.length)
                && regionMatches(true, 0, anotherString, 0, value.length);
    }

又是一个巧妙设计，利用&&的短路判断有性能的优化，接下来看看regionMatches()方法，

    public boolean regionMatches(boolean ignoreCase, int toffset,
            String other, int ooffset, int len) {
        char ta[] = value;
        int to = toffset;
        char pa[] = other.value;
        int po = ooffset;
        if ((ooffset < 0) || (toffset < 0)
                || (toffset > (long)value.length - len)
                || (ooffset > (long)other.value.length - len)) {
            return false;
        }
        while (len-- > 0) {
            char c1 = ta[to++];
            char c2 = pa[po++];
            if (c1 == c2) {
                continue;
            }
            if (ignoreCase) {
                char u1 = Character.toUpperCase(c1);
                char u2 = Character.toUpperCase(c2);
                if (u1 == u2) {
                    continue;
                }
                if (Character.toLowerCase(u1) == Character.toLowerCase(u2)) {
                    continue;
                }
            }
            return false;
        }
        return true;
    }

逻辑很易懂，这里虽然统一使用了大写作为比较标准，可之后又使用小写再进行判断，这是Java为了针对Georgian（格鲁吉亚）字母表奇怪的大小写转换规则而专门又增加了一步判断，就是转换成小写再比较一次。

1.3替换

替换也是平常常用的一个功能，有replace()替换所有选定字符，有relaceAll() 替换字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串，还有replaceFirst()等，在特定位置替换的方法。
先讲讲replace()，Java中的replace()有两种重载形式，一种是单字符，另外一种是字符串，

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;
    }

这段比较容易懂，

    public String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) {
        return Pattern.compile(target.toString(), Pattern.LITERAL).matcher(
                this).replaceAll(Matcher.quoteReplacement(replacement.toString()));
    }

另外一个方法，CharSequence是一个接口，与String不同，它是可读可写序列，至于下面的,QAQ等我看完Pattern类之后在进行详细分析。
接下来说说replaceAll()，该方法替换字符串所有匹配给定的正则表达式的子字符串，

   public String replaceAll(String regex, String replacement) {
        return Pattern.compile(regex).matcher(this).replaceAll(replacement);
    }

TODO：这个详解等Pattern类看完一起处理。
至于repalceFirst()也同样等Pattern解决完一起来

    public String replaceFirst(String regex, String replacement) {
        return Pattern.compile(regex).matcher(this).replaceFirst(replacement);
    }