一段简单的关于字符串的 Java 代码竟考察了这么多东西

下面的代码运行结果是什么?解释一下为什么会有这些差异。

String s1 = "hello";
String s2 = s1 + ",world";
String s3 = "hello" + ",world";
String s4 = "hello,world";
String s5 = new String("hello,world");

System.out.println(s2.equals(s4)); // true
System.out.println(s2==s4);     // false
System.out.println(s3==s4);     // true
System.out.println(s4==s5);     // false

看似简单的代码,却有很多学问在里面。在此之前先非常简单地说一下JVM中的栈和堆,栈一般存放的是局部变量,对象的引用等;堆一般放对象、常量等,在 jdk1.7 以后的版本,字符串常量池也在堆中。

字符串常量池

  一般情况下,创建字符串对象有两种方式,一种是字面值创建,一种是 new 创建,这两者是不一样的。

  如果是字面值创建的方式,如 String s4="hello,world",JVM会先去字符串常量池中寻找有没有“hello,world”这个字符串,若有,则将其地址给 s4;若没有,则先在常量池里创建“hello,world”,然后再把地址给s4;而通过 new 的方式创建对象,则是在堆中创建“hello,world”对象,s5 指向这个对象。还是看图吧,比较直观:

  

equals() 和 == 

  这是 Java 面试常考点,有人可能会说 equals() 比较的是值,而 == 比较的是对象的引用(没错是我),直到被面试官吊打,才会老老实实去看 Object 类中 equals() 的源码:

    

  可以看到,equals() 方法体中,返回的是 两个对象的引用的比较结果 。但是,两个 String 类型 == 和 equals() 有时候结果却不一样。那是因为在 String 类中,equals() 被重写了:

  

  可以看到,它先对比两个引用;若一样则直接返回 true,不一样就对它们的值进行比较。因此,可以对 == 和 equals() 更好的区别了:

  

字符串的拼接

  String 类被 final 修饰,因此字符串不能修改,当两个字符串相加时,是先生成 StringBuilder 对象,然后通过 append() 的方式将两个字符串拼接,再调用 toString() 方法生成新的字符串对象。所以只考虑 s1 和 s2,他们在 JVM 中是这样的:

  

  但是像 String s3 = "hello" + ",world" 这样直接两个字面值相加的,java文件在编译期间就已经将这条语句做了优化,将其直接变成 "hello,world",等到运行的时候就查找字符串常量池,因此 s3 == s4 返回的结果就为 true。

String、StringBuilder、StringBuffer

  既然上面说到了 StringBuilder,那就顺便简单说一下这三者之间的区别。

  String 是常量,且每次需要在原来字符串基础上扩展都需要新建对象,导致速度会稍微慢一点,而且占内存,因此对于需要经常扩展的字符串,可以使用 StringBuilder 和 StringBuffer。但是 StringBuilder 和 StringBuffer 又有区别,即时两者很像,在速度上 StringBuilder 会快一些,因为 StringBuffer 的操作加了 synchronized ,即加了锁,使得操作相对比较慢,就举 append() 为例子,StringBuffer 中此方法的源码如下:

  

   所以,一般在单线程的情况下,可以选择使用 StringBuilder;在多线程的情况下可以选择 StringBuffer .

总结

  回到一开始的程序,我们可以大致地画出在 JVM 中的存储:

   

 

 

  

posted @ 2019-12-21 13:39  Max_Lyu  阅读(...)  评论(...编辑  收藏