Java String对象的经典问题(new String())

先来看一个例子，代码如下：

Java代码



public class Test {

public static void main(String[] args) {

String str = "abc";

String str1 = "abc";

String str2 = new String("abc");

System.out.println(str == str1);

System.out.println(str1 == "abc");

System.out.println(str2 == "abc");

System.out.println(str1 == str2);

System.out.println(str1.equals(str2));

System.out.println(str1 == str2.intern());

System.out.println(str2 == str2.intern());

System.out.println(str1.hashCode() == str2.hashCode());

}

}

如果您能对这8个输出结果直接判断出来，下面的分析就不用看了。但是我想还是有很多人对这个String对象这个问题只是表面的理解，下面就来分析一下Java语言String类和对象及其运行机制的问题。

做个基础的说明，堆(heap)内存和栈(Stack)内存的问题。堆和栈的数据结构这里就不解释了。Java语言使用内存的时候，栈内存主要保存以下内容：基本数据类型和对象的引用，而堆内存存储对象，栈内存的速度要快于堆内存。总结成一句话就是：引用在栈而对象在堆。

Java中的比较有两种，是==和equals()方法，equals()是Object类的方法，定义在Object类中的equals()方法是如下实现的：

Java代码



public boolean equals(Object obj){

return (this==obj);

}

String类重写了equals()方法，改变了这些类型对象相等的原则，即判断对象是否相等依据的原则为判断二者的内容是否相等。

了解以上内容后我们来说说String，String类的本质是字符数组char[]，其次String类是final的，是不可被继承的，这点可能被大多数人忽略，再次String是特殊的封装类型，使用String时可以直接赋值，也可以用new来创建对象，但是这二者的实现机制是不同的。还有一个String池的概念，Java运行时维护一个String池，池中的String对象不可重复，没有创建，有则作罢。String池不属于堆和栈，而是属于常量池。下面分析上方代码的真正含义

Java代码



String str = "abc";

String str1= "abc";

第一句的真正含义是在String池中创建一个对象”abc”，然后引用时str指向池中的对象”abc”。第二句执行时，因为”abc”已经存在于String池了，所以不再创建，则str==str1返回true就明白了。str1==”abc”肯定正确了，在String池中只有一个”abc”，而str和str1都指向池中的”abc”，就是这个道理。

Java代码



String str2 = new String("abc");

这个是Java SE的热点问题，众所周知，单独这句话创建了2个String对象，而基于上面两句，只在栈内存创建str2引用，在堆内存上创建一个String对象，内容是”abc”，而str2指向堆内存对象的首地址。

下面就是str2==”abc”的问题了，显然不对，”abc”是位于String池中的对象，而str2指向的是堆内存的String对象，==判断的是地址，肯定不等了。

str1.equals(str2)，这个是对的，前面说过，String类的equals重写了Object类的equals()方法，实际就是判断内容是否相同了。

下面说下intern()方法，在JavaDoc文档中，这样描述了intern()方法：返回字符串对象的规范化表示形式。怎么理解这句话？实际上过程是这样进行的：该方法现在String池中查找是否存在一个对象，存在了就返回String池中对象的引用。

那么本例中String池存在”abc”，则调用intern()方法时返回的是池中”abc”对象引用，那么和str/str1都是等同的，和str2就不同了，因为str2指向的是堆内存。

hashCode()方法是返回字符串内容的哈希码，既然内容相同，哈希码必然相同，那他们就相等了，这个容易理解。

再看下面的例子：

Java代码



public class Test {

private static String str = "abc";

public static void main(String[] args) {

String str1 = "a";

String str2 = "bc";

String combo = str1 + str2;

System.out.println(str == combo);

System.out.println(str == combo.intern());

}

}

这个例子用来说明用+连接字符串时，实际上是在堆内容创建对象，那么combo指向的是堆内存存储”abc”字符串的空间首地址，显然str==combo是错误的，而str==combo.intern()是正确的，在String池中也存在”abc”，那就直接返回了，而str也是指向String池中的”abc”对象的。此例说明任何重新修改String都是重新分配内存空间，这就使得String对象之间互不干扰。也就是String中的内容一旦生成不可改变，直至生成新的对象。

同时问题也来了，使用+连接字符串每次都生成新的对象，而且是在堆内存上进行，而堆内存速度比较慢(相对而言)，那么再大量连接字符串时直接+是不可取的，当然需要一种效率高的方法。Java提供的StringBuffer和StringBuilder就是解决这个问题的。区别是前者是线程安全的而后者是非线程安全的，StringBuilder在JDK1.5之后才有。不保证安全的StringBuilder有比StringBuffer更高的效率。

自JDK1.5之后，Java虚拟机执行字符串的+操作时，内部实现也是StringBuilder，之前采用StringBuffer实现。

欢迎交流，希望对使用者有用。

下面几个测试题：

/*首先查找StringPool中是否存在内容为abc的对象

若已存在,则不会在StringPool中创建abc对象

此时发现没有内容为abc对象,接着会把该对象放到StringPool中

接下来执行new String("abc")构造生成一个对象,该对象存于Java堆内存中

这就造成了StringPool中有一个abc对象,堆内存中也有一个abc对象*/

String s = new String("abc");

//此时StringPool中已存在abc对象,它不会在StringPool中再生成新字符串对象

String s1 = "abc";

/*执行下行代码时,则在堆内存中又会生成一个新的abc对象,并将其引用地址赋给s2*/

String s2 = new String("abc");

/*对于8个原生数据类型,==比较其值是否一样

对于引用类型,==判断其引用地址是否一样,即判断两个引用是否指向同样一对象*/

System.out.println("s==s1:"+(s==s1));

System.out.println("s==s2:"+(s==s2));

System.out.println("s1==s2:"+(s1==s2));

System.out.println("s.equals(s1):"+s.equals(s1));

System.out.println("s.equals(s2):"+s.equals(s2));

System.out.println("s1.equals(s2):"+s1.equals(s2));

/*当调用java.lang.String.intern()时

若StringPool中已包含一个等于此String对象值的字符串,则返回该字符串

否则将此String对象添加到StringPool中并返回该对象的引用*/

System.out.println("s==s.intern():"+(s==s.intern()));

System.out.println("s1==s1.intern():"+(s1==s1.intern()));

System.out.println("s==s2.intern():"+(s.intern()==s2.intern()));

/*若加号两边的都是常量值,则将这两个值拼起来得到一个对象,然后检查StringPool中有没有该对象存在

若StringPool中没有,则添加该对象到StringPool中

若StringPool中存在,则不生成新的对象而是直接返回StringPool中的该对象

若加号两边至少有一个是变量,则将这两个值拼起来后不检查StringPool而是直接在堆内存中生成新对象*/

String hello = "hello";

String hel = "hel";

String lo = "lo";

System.out.println("hello=='hel'+'lo':"+(hello=="hel"+"lo"));

System.out.println("hello=='hel'+lo:"+(hello=="hel"+lo));

System.out.println("hello==hel+lo:"+(hello==hel+lo));