Java中CharSequence与String的区别

1. 引言

简单来说，CharSequence和String是Java中两个不同的基础概念。本文将快速对比两者的区别，并说明何时使用它们。

2. CharSequence

CharSequence是一个表示字符序列的接口。它不强制要求实现类是可变还是不可变，因此可变类（如StringBuilder）和不可变类（如String）都实现了这个接口。

作为接口，CharSequence不能直接实例化，需要通过实现类来创建变量：

CharSequence charSequence = "baeldung";

这里charSequence实际是String类型。其他实现类的实例化方式：

CharSequence charSequence = new StringBuffer("baeldung");
CharSequence charSequence = new StringBuilder("baeldung");

3. String

String是Java中表示字符序列的具体类。它是不可变的，也是Java中最常用的类型之一。该类实现了CharSequence、Serializable和Comparable<String>接口。

当通过字面量创建String时，JVM会执行字符串驻留操作：如果字符串常量池中已存在相同值，则直接复用；否则在池中创建新值。这意味着使用相同字面量创建的两个String变量实际上是同一个对象：

String string1 = "baeldung";
String string2 = "baeldung";
 
assertEquals(string1, string2);
assertSame(string1, string2);

但若使用new String(...)构造器创建，即使值相同，也会在堆上创建独立对象：

String string3 = new String("baeldung");
assertEquals(string1, string3);
assertNotSame(string1, string3);

虽然string3和string1值相同，但它们是两个不同的对象。

4. CharSequence vs. String

对比两者的核心差异：

特性	CharSequence	String
类型	接口	具体类
可变性	不强制（可变/不可变）	不可变
包位置	java.lang	java.lang
比较能力	无内置比较策略	实现Comparable

不可变性差异示例：

• String每次拼接都会创建新对象：

  @Test
  public void givenString_whenAppended_thenUnmodified() {
    String test = "a";
    int firstAddressOfTest = System.identityHashCode(test);
    test += "b";
    int secondAddressOfTest = System.identityHashCode(test);
  
    assertNotEquals(firstAddressOfTest, secondAddressOfTest);
  }
  

• StringBuilder直接修改原对象：

  @Test
  public void givenStringBuilder_whenAppended_thenModified() {
    StringBuilder test = new StringBuilder();
    test.append("a");
    int firstAddressOfTest = System.identityHashCode(test);
    test.append("b");
    int secondAddressOfTest = System.identityHashCode(test);
    
    assertEquals(firstAddressOfTest, secondAddressOfTest);
  }
  

比较操作差异： CharSequence需先转为String才能比较：

@Test
public void givenIdenticalCharSequences_whenCastToString_thenEqual() {
    CharSequence charSeq1 = "baeldung_1";
    CharSequence charSeq2 = "baeldung_2";
 
    assertTrue(charSeq1.toString().compareTo(charSeq2.toString()) > 0);
}

5. CharSequence转String

CharSequence是接口，由String、StringBuilder、StringBuffer等实现。转换时需注意实现类型，常见三种方式：

5.1. 类型转换

仅当确定CharSequence是String时可用：

@Test
public void givenCharSequenceAsString_whenConvertingUsingCasting_thenCorrect() {
    String expected = "baeldung";
    CharSequence charSequence = "baeldung";
    String explicitCastedString = (String) charSequence;

    assertEquals(expected, charSequence);
    assertEquals(expected, explicitCastedString);
}

⚠️ 踩坑：若实际类型不是String会抛异常：

@Test(expected = ClassCastException.class)
public void givenCharSequenceAsStringBuiler_whenConvertingUsingCasting_thenThrowException() {
    CharSequence charSequence = new StringBuilder("baeldung");
    String castedString = (String) charSequence;
}

5.2. toString()方法

通用方案，但需处理null：

@Test
public void givenCharSequence_whenConvertingUsingToString_thenCorrect() {
    String expected = "baeldung";
    CharSequence charSequence1 = "baeldung";
    CharSequence charSequence2 = new StringBuilder("baeldung");

    assertEquals(expected, charSequence1.toString());
    assertEquals(expected, charSequence2.toString());
}

❌ 若CharSequence为null会抛NullPointerException

5.3. valueOf()方法

最安全方案，自动处理null：

@Test
public void givenCharSequence_whenConvertingUsingValueOf_thenCorrect() {
    String expected = "baeldung";
    CharSequence charSequence1 = "baeldung";
    CharSequence charSequence2 = new StringBuilder("baeldung");
    CharSequence charSequence3 = null;

    assertEquals(expected, String.valueOf(charSequence1));
    assertEquals(expected, String.valueOf(charSequence2));
    assertEquals("null", String.valueOf(charSequence3));
}

底层逻辑：非null时调用toString()，null时返回字符串"null"。

6. 总结

• ✅ **默认用String**：不确定类型时优先选择
• ✅ 需要可变操作时：用StringBuilder（单线程）或StringBuffer（多线程）
• ✅ 方法参数设计：用CharSequence提高灵活性，但内部处理需注意类型转换

完整示例代码见GitHub仓库，更多细节参考JavaDoc。