Java 内存分配及String类型详解

Java 把内存划分成两种：一种是栈内存，另一种是堆内存。在函数中定义的一些基本类型的变量和对象的引用变量都是在函数的

栈内存中分配，当在一段代码块定义一个变量时，Java 就在栈中为这个变量分配内存空间，当超过变量的作用域后，Java 会自动

释放掉为该变量分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作它用。

堆内存用来存放由 new 创建的对象和数组，在堆中分配的内存，由 Java 虚拟机的自动垃圾回收器来管理。在堆中产生了一个数

组或者对象之后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中的这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个

变量就成了数组或对象的引用变量，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或者对象，引用变量就相当于是为

数组或者对象起的一个名称。引用变量是普通的变量，定义时在栈中分配，引用变量在程序运行到其作用域之外后被释放。而数组

和对象本身在堆中分配，即使程序运行到使用 new 产生数组或者对象的语句所在的代码块之外，数组和对象本身占据的内存不会

被释放，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变为垃圾，不能在被使用，但仍然占据内存空间不放，在随后的一个不确定

的时间被垃圾回收器收走（释放掉）。这也是 Java 比较占内存的原因。

实际上，栈中的变量指向堆内存中的变量，这就是 Java 中的指针！


全面解析 Java 中的 String 数据类型
April 6th, 2008  | Categories: Java  | Tags: Java

1. 首先String不属于8种基本数据类型，String是一个对象。
因为对象的默认值是null，所以String的默认值也是null；但它又是一种特殊的对象，有其它对象没有的一些特性。

2. new String()和new String(”")都是申明一个新的空字符串，是空串不是null；

3. String str=”kvill”；String str=new String (”kvill”);的区别：在这里，我们不谈堆，也不谈栈，只先简单引入常量

池这个简单的概念。
常量池(constant pool)指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。它包括了关于类、方法、接口等

中的常量，也包括字符串常量。

看例1：

String s0="kvill";
String s1="kvill";
String s2="kv" + "ill";
System.out.println( s0==s1 );
System.out.println( s0==s2 );
结果为：
true
true

首先，我们要知结果为道Java会确保一个字符串常量只有一个拷贝。
因为例子中的s0和s1中的”kvill”都是字符串常量，它们在编译期就被确定了，所以s0==s1为true；而”kv”和”ill”也都是字

符串常量，当一个字符串由多个字符串常量连接而成时，它自己肯定也是字符串常量，所以s2也同样在编译期就被解析为一个字符

串常量，所以s2也是常量池中” kvill”的一个引用。
所以我们得出s0==s1==s2；用new String() 创建的字符串不是常量，不能在编译期就确定，所以new String() 创建的字符串不放

入常量池中，它们有自己的地址空间。

　　看例2：
String s0="kvill";
String s1=new String("kvill");
String s2="kv" + new String("ill");
System.out.println( s0==s1 );
System.out.println( s0==s2 );
System.out.println( s1==s2 );
结果为：
false
false
false

例2中s0还是常量池中”kvill”的应用，s1因为无法在编译期确定，所以是运行时创建的新对象”kvill”的引用，s2因为有后半

部分 new String(”ill”)所以也无法在编译期确定，所以也是一个新创建对象”kvill”的应用;明白了这些也就知道为何得出此

结果了。

4. String.intern()：
再补充介绍一点：存在于.class文件中的常量池，在运行期被JVM装载，并且可以扩充。String的intern()方法就是扩充常量池的

一个方法；当一个String实例str调用intern()方法时，Java查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量，如果有，则返回其的

引用，如果没有，则在常量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用；看例3就清楚了

　　例3：
String s0= "kvill";
String s1=new String("kvill");
String s2=new String("kvill");
System.out.println( s0==s1 );
System.out.println( "**********" );
s1.intern();
s2=s2.intern(); //把常量池中"kvill"的引用赋给s2
System.out.println( s0==s1);
System.out.println( s0==s1.intern() );
System.out.println( s0==s2 );
结果为：
false
**********
false //虽然执行了s1.intern(),但它的返回值没有赋给s1
true //说明s1.intern()返回的是常量池中"kvill"的引用
true

最后我再破除一个错误的理解：有人说，“使用 String.intern() 方法则可以将一个 String 类的保存到一个全局 String 表中

，如果具有相同值的 Unicode 字符串已经在这个表中，那么该方法返回表中已有字符串的地址，如果在表中没有相同值的字符串

，则将自己的地址注册到表中”如果我把他说的这个全局的 String 表理解为常量池的话，他的最后一句话，”如果在表中没有相

同值的字符串，则将自己的地址注册到表中”是错的：

　　看例4：
String s1=new String("kvill");
String s2=s1.intern();
System.out.println( s1==s1.intern() );
System.out.println( s1+" "+s2 );
System.out.println( s2==s1.intern() );
结果：
false
kvill kvill
true

在这个类中我们没有声名一个”kvill”常量，所以常量池中一开始是没有”kvill”的，当我们调用s1.intern()后就在常量池中

新添加了一个”kvill”常量，原来的不在常量池中的”kvill”仍然存在，也就不是“将自己的地址注册到常量池中”了。
s1==s1.intern()为false说明原来的”kvill”仍然存在；s2现在为常量池中”kvill”的地址，所以有s2==s1.intern()为true。

5. 关于equals()和==:
这个对于String简单来说就是比较两字符串的Unicode序列是否相当，如果相等返回true;而==是比较两字符串的地址是否相同，也

就是是否是同一个字符串的引用。

6. 关于String是不可变的
这一说又要说很多，大家只要知道String的实例一旦生成就不会再改变了，比如说：String str=”kv”+”ill”+” “+”ans”;
就是有4个字符串常量，首先”kv”和”ill”生成了”kvill”存在内存中，然后”kvill”又和” ” 生成 “kvill “存在内存

中，最后又和生成了”kvill ans”;并把这个字符串的地址赋给了str,就是因为String的”不可变”产生了很多临时变量，这也就

是为什么建议用StringBuffer的原因了，因为StringBuffer是可改变的。

   1.
      mxj said:
      April 11th, 2008 at 11:44 pm

      单独的这样一条语句String str=”kv”+”ill”+” “+”ans”;应该不会产生临时变量吧，等号后面的一长串东西应该在

编译期就直接变成一个常量字符串，放在常量池里了。。
      做了个测试：
      源代码
      public class Test{
      public static void main(String[] s){
      String b=”xxx”;
      String a=”bbb”+”ccc”+”ddd”;
      System.out.println(a+b);
      }
      }
      javac 编译后，用javap看他的机器码。
      public static void main(java.lang.String[]);
      Code:
      0: ldc #2; //String xxx
      2: astore_1
      3: ldc #3; //String bbbcccddd
      5: astore_2
      6: getstatic #4; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      9: new #5; //class java/lang/StringBuilder
      12: dup
      13: invokespecial #6; //Method java/lang/StringBuilder.”":()V
      16: aload_2
      17: invokevirtual #7; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/
      String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      20: aload_1
      21: invokevirtual #7; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/
      String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      24: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/la
      ng/String;
      27: invokevirtual #9; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Str
      ing;)V
      30: return

      }
      可以看到只有一个已经编译成”bbbcccddd”的常量字符串。
      可以看到编译器自动调用StringBuilder来处理字符串拼接，编译器还是很AI的。（StringBuilder是1.5的新类，1.4应该是

StringBuffer，两者区别后面说。）

      到底coding的时候要不要用StringBuffer呢？貌似编译器会自动把字符串拼接，用StringBuffer来处理。。
      好比c里面，到底要不要把c/2改成c>>1提高效率，编译器有时候做的比我们想象的好的多。。

      到了JDK1.5多了一个StringBuilder类，这个类比StringBuffer应该更快 一点，毕竟StringBuffer是线程安全的。
      但是不知道怎么做个测试案例，来测试这两个类的性能差异。怎么测两者的效率都差不多，估计是压力不够。。

      难得看到一个谈技术的blog,就闲话几句。。

转自：http://www.chixiang.org/index.php?cat=28&paged=2


本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/zrd/archive/2008/08/29/2849859.aspx

评论

2 楼 dxm1986 2010-07-14  

15
0
说明了上面的问题。

1 楼 dxm1986 2010-07-14  

"到了JDK1.5多了一个StringBuilder类，这个类比StringBuffer应该更快 一点，毕竟StringBuffer是线程安全的。
      但是不知道怎么做个测试案例，来测试这两个类的性能差异。怎么测两者的效率都差不多，估计是压力不够。。 "

public class StringTest {

public static void main(String args[]) {

StringBuffer sb = new StringBuffer();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

long starTime = System.currentTimeMillis();

for(int i = 0; i < 10000; i++) {
sb.append("hello" + i);
}

long endTime = System.currentTimeMillis();

for(int i = 0; i < 10000; i++) {
stringBuilder.append("hello" + i);
}

long finishTime = System.currentTimeMillis();

System.out.println(endTime - starTime);
System.out.println(finishTime - endTime);
}

}


result: