Java String
JDK 9 String底层从char数组改为byte数组的原因
JDK 9之所以要将String底层的char数组改为byte数组，核心目的就是为了节省内存，避免不必要的资源浪费。
在JDK 9之前，String的底层存储依赖于char数组，并且采用UTF-16编码格式，这就意味着不管字符本身是否复杂，每个字符都固定占用2个字节。但在实际的开发场景中，我们用到的大量字符串其实都是纯英文、数字这类简单字符，比如日常接触的URL、JSON的键名、系统日志内容等，这些字符根本不需要2个字节来存储，用1个字节就足够表示，这种固定的双字节存储方式，无疑造成了大量的内存浪费。
为了解决这个问题，JDK 9引入了“紧凑字符串”（Compact Strings）的优化机制，将String底层的存储结构从char数组改成了byte数组，同时新增了一个coder字段，用来标记当前字符串的编码方式。这样一来，就能实现“按需编码”：如果字符串中全是Latin-1类型的字符（也就是纯英文、数字等简单字符），就采用单字节编码存储，最大程度节省内存；如果字符串中包含中文、特殊符号等非Latin-1字符，就自动切换到UTF-16双字节编码，保证字符能正常存储和展示。
我们可以举一个简单的例子来直观感受这种优化的效果：比如存储“Hello”这5个英文字符，在JDK 8中，用char数组存储时，每个字符占用2个字节，5个字符总共需要10个字节；而在JDK 9及以后，用byte数组配合Latin-1编码存储，每个字符只占用1个字节，5个字符总共只需要5个字节，内存占用直接减少了一半，优化效果非常明显。
String、StringBuffer、StringBuilder 的区别
1、可变性（最核心区别）
String 是不可变的，简单说就是一旦创建了 String 对象，它的内容就再也不能修改了。比如我们用“+”拼接字符串时，看似是修改了原字符串，实际上是新建了一个全新的 String 对象，原对象并没有发生变化。
而StringBuilder 和 StringBuffer 都是可变的，核心原因在于它们继承自 AbstractStringBuilder 类，底层用于存储字符串的字符数组没有被 final 修饰，也没有像 String 那样的访问权限限制，支持直接修改数组内容。比如调用 append 方法时，是直接在原有字符数组上添加内容，不需要新建对象，这也是它们与 String 最关键的区别。
2、线程安全性
String 因为是不可变的，相当于常量，所以String 的线程是安全的，多个线程同时访问它，也不会出现内容被篡改的情况。
AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer`的公共父类，定义了 append、insert 等基础操作方法，但本身没有做线程安全的处理。其中StringBuffer 为了保证线程安全，给这些方法加了同步锁，所以多线程环境下使用它，不会出现数据混乱的问题；而StringBuilder 没有加任何同步锁，效率更高，但在多线程环境下使用，可能会出现数据安全问题，属于非线程安全。
3、性能对比
性能排序：StringBuilder > StringBuffer > String
String 的性能最差，因为每次修改都会新建对象，频繁操作会产生大量垃圾对象，拖慢程序速度；StringBuffer 因为加了同步锁，每次操作都要获取和释放锁，有一定的性能开销，所以速度中等；StringBuilder 去掉了同步锁，不用额外处理线程安全，所以在相同操作下，它的速度最快，比 StringBuffer 大概能提升 10%~15% 的性能，但前提是单线程环境。
4、使用场景总结
如果只是操作少量字符串，比如定义常量、简单赋值，直接用 String 就好，简洁又方便。
如果是单线程环境下，需要大量拼接、修改字符串（比如循环拼接、拼接复杂文本），优先用 StringBuilder，兼顾效率和便捷性。
如果是多线程环境下，需要操作大量字符串，必须用 StringBuffer，保证线程安全，避免数据错乱。
字符串拼接用“+”还是StringBuilder？
我们平时用“+”拼接字符串时，其实底层并不是直接拼接，而是先创建一个StringBuilder对象，通过它的append()方法把要拼接的内容一个个加进去，等拼接完成后，再调用toString()方法，最终得到一个String类型的对象。
但要注意，要是在循环里用“+”拼接字符串，就会有明显的问题：编译器不会重复利用同一个StringBuilder对象，而是每次循环都会新建一个StringBuilder，这样一来，循环次数多了，就会创建大量多余的StringBuilder对象，不仅浪费内存，还会拖慢程序运行速度。
如果我们直接创建一个StringBuilder对象，然后用它的append()方法进行拼接，就不会出现这种问题——全程只用到一个StringBuilder对象，既节省资源，也能提高拼接效率。
Java String 类核心方法总结表
| 分类 | 方法签名 | 方法作用 | 核心说明 / 使用场景 |
|---|---|---|---|
| 获取基本信息 | int length() | 获取字符串长度 | 返回字符个数（UTF-16 码元数） |
boolean isEmpty() | 判断是否为空串 | 等价于length() == 0 | |
boolean isBlank() | 判断是否为空白串 | JDK11+，空 / 全空格 / 制表符都返回 true | |
| 字符操作 | char charAt(int index) | 获取指定索引字符 | 索引从 0 开始 |
char[] toCharArray() | 转换为字符数组 | 复制字符串所有字符到新数组 | |
void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char[] dst, int dstBegin) | 复制字符到目标数组 | 批量拷贝字符，效率更高 | |
| 比较判断 | boolean equals(Object obj) | 内容相等判断 | 区分大小写，空值安全需先判空 |
boolean equalsIgnoreCase(String s) | 忽略大小写相等判断 | 不区分大小写比较内容 | |
int compareTo(String s) | 字典序比较 | 返回负数 / 0 / 正数，实现 Comparable | |
int compareToIgnoreCase(String s) | 忽略大小写字典序比较 | 不区分大小写排序 | |
boolean contentEquals(CharSequence cs) | 与字符序列比较 | 支持和 StringBuffer/StringBuilder 比较 | |
| 包含 / 前缀 / 后缀 | boolean contains(CharSequence s) | 判断是否包含子串 | JDK1.5+，底层调用 indexOf |
boolean startsWith(String prefix) | 判断是否以指定前缀开头 | 常用于路径、文件名校验 | |
boolean endsWith(String suffix) | 判断是否以指定后缀结尾 | 常用于文件格式校验 | |
| 查找索引 | int indexOf(int ch/String str) | 查找字符 / 子串首次出现位置 | 未找到返回 -1 |
int indexOf(..., int fromIndex) | 从指定索引开始查找 | 支持自定义起始位置 | |
int lastIndexOf(...) | 查找字符 / 子串最后出现位置 | 反向查找 | |
| 截取子串 | String substring(int beginIndex) | 从指定索引截取到末尾 | 左闭右开，返回新字符串 |
String substring(int begin, int end) | 截取指定范围子串 | 包含 begin，不包含 end | |
CharSequence subSequence(int begin, int end) | 截取字符序列 | 实现 CharSequence 接口的方法 | |
| 拼接替换 | String concat(String str) | 拼接字符串 | 等价于+，返回新串 |
String replace(char old, char new) | 替换所有指定字符 | 单字符全局替换 | |
String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) | 替换子串 | 字面量替换，非正则 | |
String replaceAll(String regex, String repl) | 正则全局替换 | 支持正则表达式匹配替换 | |
String replaceFirst(String regex, String repl) | 正则替换第一个匹配项 | 只替换首次匹配的内容 | |
| 分割 / 拼接 | String[] split(String regex) | 正则分割字符串 | 常用分隔符：,、、- |
String[] split(String regex, int limit) | 限制分割次数 | limit 控制结果数组长度 | |
static String join(CharSequence delimiter, ...) | 用分隔符拼接多个字符串 | JDK1.8+，批量拼接更简洁 | |
| 大小写转换 | String toLowerCase() | 转小写 | 使用默认区域设置 |
String toLowerCase(Locale locale) | 按指定区域转小写 | 适配多语言场景 | |
String toUpperCase() | 转大写 | 同上 | |
| 去空操作 | String trim() | 去除首尾空白（≤U+0020） | 传统去空格，不包含全角空格 |
String strip() | 去除首尾空白（Unicode 标准） | JDK11+，支持所有空白字符 | |
String stripLeading() | 去除首部空白 | JDK11+ | |
String stripTrailing() | 去除尾部空白 | JDK11+ | |
| 编码 / 字节转换 | byte[] getBytes() | 按默认编码转字节数组 | 跨平台可能乱码，推荐指定编码 |
byte[] getBytes(String charsetName) | 按指定编码转字节数组 | 如UTF-8、GBK | |
byte[] getBytes(Charset charset) | 按字符集对象转字节数组 | JDK1.6+，推荐使用 | |
| 重复 / 格式化 | String repeat(int count) | 重复字符串指定次数 | JDK11+，快速生成重复字符串 |
static String format(String format, Object... args) | 格式化字符串 | 类似 C 语言 printf，拼接更优雅 | |
| 高级功能 | Stream<String> lines() | 按行分割为流 | JDK11+，处理多行文本 |
boolean matches(String regex) | 正则匹配判断 | 校验手机号、邮箱等格式 | |
String intern() | 字符串入常量池 | 本地方法，优化内存、提升比较效率 | |
| 静态转换 | static String valueOf(任意类型) | 基本类型 / 对象转字符串 | 安全转换，null 转"null" |