Java后端高频面试问题：String相关
1.String、StringBuilder和StringBuffer的区别是什么？
①String是不可变的，StringBuilder和StringBuffer是可变的
String是不可变的，String类中使用final关键字修饰char字符数组来保存字符串，private final char value[]，从Java9开始，String类的实现改用byte字节数组存储字符串private final byte[] value
而StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串char[] value但是没有用final关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。
②String和StringBuffer是线程安全的，StringBuilder不是线程安全的。
String中的对象的不可变的，所以是线程安全。
StringBuffer对方法加了synchronized同步锁,所以是线程安全的。
StringBuilder没有对方法加同步锁，所以不是线程安全的。
③执行效率方法：StringBuilder最高，StringBuffer次之，String最低。
每次对String类型进行改变的时候，都会生成一个新的String对象，然后将指针指向新的String对象。StringBuffer每次都会对StringBuffer本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用StringBuilder相比使用StringBuffer仅能获得10%~15%左右的性能提升，但要冒多线程不安全的风险。
对于三者使用的总结：
当操作少量数据时，优先使用String。
当在单线程下操作大量数据，优先使用StringBuilder类
2.单线程环境下，StringBuilder和StringBuffer执行，有区别吗？
JDK1.6及以后，StringBuffer中的方法在单线程下synchronized默认加的是偏向锁。
偏向锁是指当一段同步代码一直被同一个线程所访问时，即不存在多个线程的竞争时，那么该线程在后续访问时便会自动获得锁，从而降低获取锁带来的消耗，即提高性能。
当一个线程访问同步代码块并获取锁时，会在对象头中的 Mark Word 字段里存储锁偏向的线程 ID。在线程进入和退出同步块时不再通过 CAS 操作来加锁和解锁，而是检测 Mark Word 里是否存储着指向当前线程的偏向锁。
轻量级锁的获取及释放依赖多次 CAS 原子指令，而偏向锁只需要在置换 ThreadID的时候依赖一次 CAS 原子指令即可。
偏向锁只有遇到其他线程尝试竞争偏向锁时，持有偏向锁的线程才会释放锁，线程是不会主动释放偏向锁的。
JDK 1.6后，JVM为了提高锁的获取与释放效率对synchronized 进行了优化，引入了偏向锁和轻量级锁 ，
从此以后锁的状态就有了四种：无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁。
这四种状态会随着竞争的情况逐渐升级，而且是不可逆的过程，即不可降级。
3.String为什么要设置成不可变的？
1. 实现字符串常量池
字符串常量池(String pool, String intern pool, String保留池) 是Java堆内存中一个特殊的存储区域, 当创建一个String对象时,假如此字符串值已经存在于常量池中,则不会创建一个新的对象,而是引用已经存在的对象。假若字符串对象允许改变,那么将会导致各种逻辑错误,比如改变一个对象会影响到另一个独立对象. 严格来说，这种常量池的思想,是一种优化手段.
2. 允许String对象缓存HashCode
Java中String对象的哈希码被频繁地使用, 比如在HashMap 等容器中。字符串不变性保证了hash码的唯一性,因此可以放心地进行缓存.这也是一种性能优化手段,意味着不必每次都去计算新的哈希码.
3. 安全性
String被许多的Java类(库)用来当做参数,例如 网络连接地址URL,文件路径path,还有反射机制所需要的String参数等, 假若String不是固定不变的,将会引起各种安全隐患。
数据库的用户名、密码都是以字符串的形式传入来获得数据库的连接，或者在socket编程中，主机名和端口都是以字符串的形式传入。
因为字符串是不可变的，所以它的值是不可改变的，否则黑客们可以钻到空子，改变字符串指向的对象的值，造成安全漏洞。
在并发场景下，多个线程同时读写资源时，由于 String 是不可变的，不会引发线程的问题而保证了线程安全。
4.String中的常见的方法有哪些？
String类是Java最常用的API，它包含了大量处理字符串的方法，比较常用的有：
1.char charAt(int index)：返回指定索引处的字符；
2.String substring(int beginIndex, int endIndex)：从此字符串中截取出一部分子字符串；
3.String[] split(String regex)：以指定的规则将此字符串分割成数组；
4.String trim()：删除字符串前导和后置的空格；
5.int indexOf(String str)：返回子串在此字符串首次出现的索引；
6.int lastIndexOf(String str)：返回子串在此字符串最后出现的索引；
7.boolean startsWith(String prefix)：判断此字符串是否以指定的前缀开头；
8.boolean endsWith(String suffix)：判断此字符串是否以指定的后缀结尾；
9.String toUpperCase()：将此字符串中所有的字符大写；
10.String toLowerCase()：将此字符串中所有的字符小写；
11.String replaceFirst(String regex, String replacement)：用指定字符串替换第一个匹配的子串；
12.String replaceAll(String regex, String replacement)：用指定字符串替换所有的匹配的子串。
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