Java String对象的经典问题(new String())

    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。

评论

11 楼 赵庆辉 2015-07-04  

看帖回复是美德,楼主讲的很清晰明了,看了豁然开朗.

10 楼 abc08010051 2015-03-05  

taozhi8833998 写道

   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？？
  
   请附加说明，只是在楼主的例子中+连接字符串时候，是在堆创建的对象，如果下述情况就不对了
         String c="a"+"bc";
         System.out.println(c.intern()==c);//true

楼主说在堆里面创建对象，是因为你+的前后都是一个字符串对象，而不是双引号的字符串。

层主说的，如果两个双引号的字符串相加：String c="a"+"bc"; 虚拟机在编译的时候已经把两个字符串合并成一个字符串"abc"，虚拟机的常量池中没有"a"和"bc"，而是一个"abc";当时两个对象用+时， String str1 = "a"; 
        String str2 = "bc"; 
        String combo = str1 + str2;
编译后的class文件的命令行为创建一个StringBuilder对象，把str1,str2用append方法连接起来以后然后调用toString方法创建一个新的String对象

9 楼 taozhi8833998 2014-10-28  

   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？？
  
   请附加说明，只是在楼主的例子中+连接字符串时候，是在堆创建的对象，如果下述情况就不对了
         String c="a"+"bc";
         System.out.println(c.intern()==c);//true

楼主说在堆里面创建对象，是因为你+的前后都是一个字符串对象，而不是双引号的字符串。

8 楼 gwgyk 2014-04-18  

请问代码1中第12行“System.out.println(str2 == str2.intern());  ”中的intern()方法，是否将str2.intern()的返回值赋给str2？

7 楼 douglozy 2014-02-19  

That's good。

6 楼 liushuiwuqing4 2013-09-04  

大哥，你这解释到位得很，佩服佩服。一下子就明白了很多，谢谢。

5 楼 黑眼睛用来翻白眼 2013-08-04  

不错，很清晰

4 楼 daofeng1983 2013-07-23  

学习了，谢谢

3 楼 sarin 2010-03-03  

risemanjavaeye 写道

  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。

之前也是基于stringbuffer实现的，能说说为什么会和直接用stringbuffer有性能上的区别吗？

我们都知道StringBuffer是可变内容的，而String不是，这是很清楚的，虚拟机执行+相连字符串时，内部实现使用的是StringBuffer，但是每次相加后都在堆区重新创建了一次对象。而StringBuffer不是。

2 楼 risemanjavaeye 2010-03-03  

  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。

之前也是基于stringbuffer实现的，能说说为什么会和直接用stringbuffer有性能上的区别吗？

1 楼 peng_joy 2010-03-03  

支持，不忘java基础及底层知识的学习