Java String對(duì)象使用方法詳解

先來看一個(gè)例子，代碼如下：

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()); 
  } 
} 

    如果您能對(duì)這8個(gè)輸出結(jié)果直接判斷出來，下面的分析就不用看了。但是我想還是有很多人對(duì)這個(gè)String對(duì)象這個(gè)問題只是表面的理解，下面就來分析一下Java語言String類和對(duì)象及其運(yùn)行機(jī)制的問題。 

   做個(gè)基礎(chǔ)的說明，堆(heap)內(nèi)存和棧(Stack)內(nèi)存的問題。堆和棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這里就不解釋了。Java語言使用內(nèi)存的時(shí)候，棧內(nèi)存主要保存以下內(nèi)容：基本數(shù)據(jù)類型和對(duì)象的引用，而堆內(nèi)存存儲(chǔ)對(duì)象，棧內(nèi)存的速度要快于堆內(nèi)存?？偨Y(jié)成一句話就是：引用在棧而對(duì)象在堆。 

    Java中的比較有兩種，是==和equals()方法，equals()是Object類的方法，定義在Object類中的equals()方法是如下實(shí)現(xiàn)的：

  public boolean equals(Object obj){ 
    return (this==obj); 
} 

     String類重寫了equals()方法，改變了這些類型對(duì)象相等的原則，即判斷對(duì)象是否相等依據(jù)的原則為判斷二者的內(nèi)容是否相等。 

    了解以上內(nèi)容后我們來說說String，String類的本質(zhì)是字符數(shù)組char[]，其次String類是final的，是不可被繼承的，這點(diǎn)可能被大多數(shù)人忽略，再次String是特殊的封裝類型，使用String時(shí)可以直接賦值，也可以用new來創(chuàng)建對(duì)象，但是這二者的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是不同的。還有一個(gè)String池的概念，Java運(yùn)行時(shí)維護(hù)一個(gè)String池，池中的String對(duì)象不可重復(fù)，沒有創(chuàng)建，有則作罷。String池不屬于堆和棧，而是屬于常量池。下面分析上方代碼的真正含義

String str = "abc"; 
String str1= "abc"; 

    第一句的真正含義是在String池中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象”abc”，然后引用時(shí)str指向池中的對(duì)象”abc”。第二句執(zhí)行時(shí)，因?yàn)椤盿bc”已經(jīng)存在于String池了，所以不再創(chuàng)建，則str==str1返回true就明白了。str1==”abc”肯定正確了，在String池中只有一個(gè)”abc”，而str和str1都指向池中的”abc”，就是這個(gè)道理。

String str2 = new String("abc"); 

    這個(gè)是Java SE的熱點(diǎn)問題，眾所周知，單獨(dú)這句話創(chuàng)建了2個(gè)String對(duì)象，而基于上面兩句，只在棧內(nèi)存創(chuàng)建str2引用，在堆內(nèi)存上創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象，內(nèi)容是”abc”，而str2指向堆內(nèi)存對(duì)象的首地址。 

    下面就是str2==”abc”的問題了，顯然不對(duì)，”abc”是位于String池中的對(duì)象，而str2指向的是堆內(nèi)存的String對(duì)象，==判斷的是地址，肯定不等了。 

    str1.equals(str2)，這個(gè)是對(duì)的，前面說過，String類的equals重寫了Object類的equals()方法，實(shí)際就是判斷內(nèi)容是否相同了。 

    下面說下intern()方法，在JavaDoc文檔中，這樣描述了intern()方法：返回字符串對(duì)象的規(guī)范化表示形式。怎么理解這句話？實(shí)際上過程是這樣進(jìn)行的：該方法現(xiàn)在String池中查找是否存在一個(gè)對(duì)象，存在了就返回String池中對(duì)象的引用。 

    那么本例中String池存在”abc”，則調(diào)用intern()方法時(shí)返回的是池中”abc”對(duì)象引用，那么和str/str1都是等同的，和str2就不同了，因?yàn)閟tr2指向的是堆內(nèi)存。 

    hashCode()方法是返回字符串內(nèi)容的哈希碼，既然內(nèi)容相同，哈希碼必然相同，那他們就相等了，這個(gè)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()); 
  } 
} 

    這個(gè)例子用來說明用+連接字符串時(shí)，實(shí)際上是在堆內(nèi)容創(chuàng)建對(duì)象，那么combo指向的是堆內(nèi)存存儲(chǔ)”abc”字符串的空間首地址，顯然str==combo是錯(cuò)誤的，而str==combo.intern()是正確的，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”對(duì)象的。此例說明任何重新修改String都是重新分配內(nèi)存空間，這就使得String對(duì)象之間互不干擾。也就是String中的內(nèi)容一旦生成不可改變，直至生成新的對(duì)象。 

    同時(shí)問題也來了，使用+連接字符串每次都生成新的對(duì)象，而且是在堆內(nèi)存上進(jìn)行，而堆內(nèi)存速度比較慢(相對(duì)而言)，那么再大量連接字符串時(shí)直接+是不可取的，當(dāng)然需要一種效率高的方法。Java提供的StringBuffer和StringBuilder就是解決這個(gè)問題的。區(qū)別是前者是線程安全的而后者是非線程安全的，StringBuilder在JDK1.5之后才有。不保證安全的StringBuilder有比StringBuffer更高的效率。 

    自JDK1.5之后，Java虛擬機(jī)執(zhí)行字符串的+操作時(shí)，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)也是StringBuilder，之前采用StringBuffer實(shí)現(xiàn)。 

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