substring.md

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。

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

输出内容：

    bc
    

## 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：

![string-immutability1][1]

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

String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，数组的第一个位置索引以及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。

![string-substring-jdk6][2]

下面是证明上说观点的Java源码中的关键代码：

    //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);
    }
    

## JDK 6中的substring导致的问题

如果你有一个很长很长的字符串，但是当你使用substring进行切割的时候你只需要很短的一段。这可能导致性能问题，因为你需要的只是一小段字符序列，但是你却引用了整个字符串（因为这个非常长的字符数组一直在被引用，所以无法被回收，就可能导致内存泄露）。在JDK 6中，一般用以下方式来解决该问题，原理其实就是生成一个新的字符串并引用他。

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

关于JDK 6中subString的使用不当会导致内存系列已经被官方记录在Java Bug Database中：

<img src="http://www.hollischuang.com/wp-content/uploads/2016/03/leak.png" alt="leak" width="1089" height="744" class="aligncenter size-full wp-image-2660" />

> 内存泄露：在计算机科学中，内存泄漏指由于疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存。 内存泄漏并非指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，由于设计错误，导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制，从而造成了内存的浪费。

## JDK 7 中的substring

上面提到的问题，在jdk 7中得到解决。在jdk 7 中，substring方法会在堆内存中创建一个新的数组。

![string-substring-jdk7][3]

Java源码中关于这部分的主要代码如下：

    //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);
    }
    

以上是JDK 7中的subString方法，其使用`new String`创建了一个新字符串，避免对老字符串的引用。从而解决了内存泄露问题。

所以，如果你的生产环境中使用的JDK版本小于1.7，当你使用String的subString方法时一定要注意，避免内存泄露。

 [1]: http://www.programcreek.com/wp-content/uploads/2013/09/string-immutability1-650x303.jpeg
 [2]: http://www.programcreek.com/wp-content/uploads/2013/09/string-substring-jdk6-650x389.jpeg
 [3]: http://www.programcreek.com/wp-content/uploads/2013/09/string-substring-jdk71-650x389.jpeg