Java如何实现substring方法

小编这次要给大家分享的是Java如何实现substring方法，文章内容丰富，感兴趣的小伙伴可以来了解一下，希望大家阅读完这篇文章之后能够有所收获。

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substring实现原理

String是Java中一个比较基础的类，每一个开发人员都会经常接触到。而且，String也是面试中经常会考的知识点。String有很多方法，有些方法比较常用，有些方法不太常用。今天要介绍的subString就是一个比较常用的方法，而且围绕subString也有很多面试题。

substring(int beginIndex, int endIndex)方法在不同版本的JDK中的实现是不同的。了解他们的区别可以帮助你更好的使用他。为简单起见，后文中用substring()代表substring(int beginIndex, int endIndex)方法。

substring()的作用

substring(int beginIndex, int endIndex)方法截取字符串并返回其[beginIndex,endIndex-1]范围内的内容。s

String x = "abcdef";x = x.substring(1,3);System.out.println(x);

输出内容：

调用substring时发生了什么？

你可能知道，因为x是不可变的，当使用x.substring(1,3)对x赋值的时候，它会指向一个全新的字符串：

Java如何实现substring方法

然而，这个图不是完全正确的表示堆中发生的事情。因为在jdk6 和 jdk7中调用substring时发生的事情并不一样。

JDK 6中的subString

tring是通过字符数组实现的。在jdk 6 中，String类包含三个成员变量：char value[]， int offset，int count,他们分别用来：存储真正的字符数组、存储数组的第一个位置索引、存储字符串中包含的字符个数。

当调用substring方法的时候，会创建一个新的string对象，但是这个string的值仍然指向堆中的同一个字符数组。这两个对象中只有count和offset 的值是不同的。

Java如何实现substring方法

源码

//JDK 6
String(int offset, int count, char value[]) {
  this.value = value;
  this.offset = offset;
  this.count = count;
}

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
  //check boundary
  return new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
}

存在的问题

如果有一个很长的字符串，但是你只需要使用很短的一段，于是你使用substring进行切割，但是由于你实际上引用了整个字符串，这个很长的字符串无法被回收。往小了说，造成了存储空间的浪费，往大了说，可能造成内存泄漏。这个问题已经被官方记录在Java Bug Database里面了：

Java如何实现substring方法

相应的解决办法：

s1 = s1.substring(x,y) + "";

JDK 7 中的substring

上述问题在JDK 7中得到了解决。JDK 7中，substring方法会在堆中创建一个新的数组。

Java如何实现substring方法

源码

  //JDK 7

  /**
   * Allocates a new {@code String} that contains characters from a subarray
   * of the character array argument. The {@code offset} argument is the
   * index of the first character of the subarray and the {@code count}
   * argument specifies the length of the subarray. The contents of the
   * subarray are copied; subsequent modification of the character array does
   * not affect the newly created string.
   *
   * @param value Array that is the source of characters
   * @param offset The initial offset
   * @param count The length
   * @throws IndexOutOfBoundsException If the {@code offset} and {@code count} arguments index
   *                  characters outside the bounds of the {@code value} array
   */
  public String(char value[], int offset, int count) {
    //check boundary
    this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset + count);
  }

  /**
   * Returns a string that is a substring of this string. The
   * substring begins at the specified {@code beginIndex} and
   * extends to the character at index {@code endIndex - 1}.
   * Thus the length of the substring is {@code endIndex-beginIndex}.
   * 
   * Examples:
   * 
   * "hamburger".substring(4, 8) returns "urge"
   * "smiles".substring(1, 5) returns "mile"
   * 
   *
   * @param beginIndex the beginning index, inclusive.
   * @param endIndex  the ending index, exclusive.
   * @return the specified substring.
   * @throws IndexOutOfBoundsException if the
   *                  {@code beginIndex} is negative, or
   *                  {@code endIndex} is larger than the length of
   *                  this {@code String} object, or
   *                  {@code beginIndex} is larger than
   *                  {@code endIndex}.
   */
  public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
    //check boundary
    int subLen = endIndex - beginIndex;
    return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ?
        this :
        new String(value, beginIndex, subLen);
  }

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