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java中String类详解(享元模式思考)

 
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转:http://blog.csdn.net/huangbiao86/article/details/6384269

 

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。

 

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享元模式:flyweight:

 

    有很多个小的对象,它们有很多属性相同,把它们变成一个对象,那些不同的属性变成方法的参数,称之为外部状态,那些相同的属性称之为内部状态

 

一:享元模式的用意 
享元模式以共享的方法高效地支持大量的细粒度对象,享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态和外蕴状态。 
一个内蕴状态是存储在享元对象内部的,并且是不会随环境改变而有所不同的,因此一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。一个外蕴状态是随环境的改变 而改变的,不可以共享的状态,享元对象的外蕴状态必须由客户端保存,并在享元对象被创建之后,在需要使用的时候各方面传入到享元对象内部,外蕴状态不可以 影响享元对象的内蕴状态,换句话说,它们是相互独立的. 

二:享元模式的应用 
享元模式在编辑器系统中大量使用,一个文本编辑器往往会提供很多种字体,而通常的做法就是将每一个字母做成一个享元对象。享元对象的内蕴状态就是 这个字母,而字母在文本中的位置和字体风等其他信息则是外蕴状态,比如字母a可能出现在文本的很多地方,虽然这些字母a的位置和字体风格不同,但是所有这 些地方使用的都是同个字母对象,这样一来,字母对象就可以在整个系统中共享 
在Java语言中,String类型就使用了享元模式.String对象是不变对象,一旦创建出来就不能改变,如果需要改变一个字符串的值,就只 好创建一个新的String对象,在JVM内部, String对象都是共享的。如果一个系统中有两个String对象所包含的字符串相同的话,JVM实际上只创建一个String对象提供给两个引用,从 而实现String对象的共享,String的inern()方法给出这个字符串在共享池中的唯一实例. 

 

三:享元模式应当在什么情况下使用 
(1)一个系统有大量的对象 
(2)这些对象耗费大量的内存 
(3)这些对象可以按照内蕴状态分成很多的组,当把外蕴对象从对象中删除时,每一个组都可以仅用一个对象代替 
(4)使用享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的表,而这需要耗费资源,因此应当在有足够多的享元实现可供共享时才值的使用享元模式. 

四:享元模式的优点和缺点 
享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中的对象的数量,但是也为这一点付出了代价: 
(1)为了使对象可以共享,需要将一些状态外部化,这使得程序的逻辑复杂化 
(2)享元模式将享元对象的状态外部化,而读取外部状态使得运行时间稍微变长.

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