Строка в Java представлена классом String. Он содержит массив типа char (char[] value) и целочисленное поле int hash, которое кэширует хеш-код строки.

Ключевые особенности:

Неизменяемость (Immutability): После создания объект String не может быть изменен. Любая операция, изменяющая строку (например, конкатенация), создает новый объект String. Это делает строки потокобезопасными и позволяет использовать их в качестве ключей в хеш-картах (HashMap).
Пул строк (String Pool): Для экономии памяти и повышения производительности JVM поддерживает пул строк. Когда создается строковый литерал (например, "hello"), JVM сначала проверяет, существует ли такая строка в пуле. Если да, возвращается ссылка на существующий объект. Если нет, создается новый объект и добавляется в пул. Для строк, созданных с помощью new String(...), новый объект всегда создается вне пула. Метод intern() можно использовать, чтобы добавить такую строку в пул или получить ссылку на соответствующую строку из пула.
Внутреннее представление: До Java 9 строки внутренне представлялись как массив char. Начиная с Java 9, для экономии памяти для строк, состоящих только из однобайтовых символов (Latin-1), используется массив byte (byte[] value) и флаг кодировки (coder). Это называется Compact Strings. Для строк с символами, требующими два байта (например, Unicode), по-прежнему используется char[].

Пример:

// Создание строкового литерала. Проверяется пул строк.
String s1 = "hello";

// Создание нового объекта String с использованием конструктора.
// Этот объект не помещается в пул автоматически.
String s2 = new String("hello");

// Проверка равенства ссылок. s1 и s2 указывают на разные объекты.
boolean areSameRef = (s1 == s2); // false

// Проверка равенства значений. Метод equals() сравнивает содержимое строк.
boolean areEqualValue = s1.equals(s2); // true

// Добавление s2 в пул строк или получение ссылки на существующую строку в пуле.
// После intern() s3 будет указывать на тот же объект в пуле, что и s1.
String s3 = s2.intern();

// Проверка равенства ссылок после intern(). s1 и s3 указывают на один объект.
boolean areSameRefAfterIntern = (s1 == s3); // true

Представление в памяти (для Java 9+ с Compact Strings):

Для строки "hello":
- byte[] value будет содержать байты, соответствующие символам 'h', 'e', 'l', 'l', 'o'.
- int coder будет указывать на кодировку (например, LATIN1).
Для строки "привет":
- char[] value будет содержать символы 'п', 'р', 'и', 'в', 'е', 'т'.
- int coder будет указывать на кодировку (например, UTF16).

Неизменяемость и пул строк являются ключевыми аспектами, влияющими на производительность и использование памяти при работе со строками в Java.

Как устроена строка в Java 'под капотом'?