先来看一个例子,代码如下:

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:

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

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。
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:

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。