substring在JDK 6 和 JDK 7中的工作原理

該文章是圖說Java系列文章中的一篇

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substring(int beginIndex, int endIndex) 方法在jdk 6和jdk 7中的實現是不同的。了解他們的區別可以幫助你更好的使用他。為簡單起見，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]范圍內的內容。

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

輸出內容：

bc

調用substring()時發生了什么？

你可能知道，因為x是不可變的，當使用 x.substring(1,3) 對x賦值的時候，它會指向一個全新的字符串：

然而，這個圖不是完全正確的表示堆中發生的事情。因為在jdk6 和 jdk7中調用substring時發生的事情并不一樣。

JDK 6中的substring

String是通過字符數組實現的。在jdk 6 中，String類包含三個成員變量： char value[] ， int offset ， int count 。他們分別用來存儲真正的字符數組，數組的第一個位置索引以及字符串中包含的字符個數。

當調用substring方法的時候，會創建一個新的string對象，但是這個string的值仍然指向堆中的同一個字符數組。這兩個對象中只有count和offset 的值是不同的。

下面是證明上說觀點的Java源碼中的關鍵代碼：

//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);
}</pre> 
 
JDK 6中的substring導致的問題

如果你有一個很長很長的字符串，但是當你使用substring進行切割的時候你只需要很短的一段。這可能導致性能問題，因為你需要的只是一小段字符序列，但是你卻引用了整個字符串（因為這個非常長的字符數組一直在被引用，所以無法被回收，就可能導致內存泄露）。在JDK 6中，一般用以下方式來解決該問題，原理其實就是生成一個新的字符串并引用他。
x = x.substring(x, y) + ""
 
 
JDK 7 中的substring

上面提到的問題，在jdk 7中得到解決。在jdk 7 中，substring方法會在堆內存中創建一個新的數組。
  
Java源碼中關于這部分的主要代碼如下：
//JDK 7
public String(char value[], int offset, int count) {
    //check boundary
    this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset + count);
}

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
    //check boundary
    int subLen = endIndex - beginIndex;
    return new String(value, beginIndex, subLen);
}</pre> 
 
(全文完)
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