經過六個題目完全掌握String筆試面試題

時間 2019-12-05

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Java中String類因爲其特殊性（不變類），幾乎是筆試面試中的必考題，固然有些題目其實沒啥意思，不過關鍵是要經過題目掌握原理性的東西。下面六道題目，若是您所有作對了，且明白其因此然，那麼Java中的關於String的筆試面試題應該難不到你了。也許您以爲polaris說的有點過了，然而完全明白這些題目，對理解String類仍是頗有好處的。java

寫出下面各題的打印輸出的結果：面試

1 設計模式

public static void main(String[] args) {
String a = "a1";
String b = "a" + 1;
System.out.println(a == b);
}

2數組

public static void main(String[] args) {
String a = "ab";
String bb = "b";
String b = "a" + bb;
System.out.println(a == b);
}

3函數

public static void main(String[] args) {
String a = "ab";
final String bb = "b";
String b = "a" + bb;
System.out.println(a == b);
}

4源碼分析

public static void main(String[] args) {
String a = "ab";
final String bb = getBB();
String b = "a" + bb;
System.out.println(a == b);
}
private static String getBB() {
return "b";
}

5設計

private static String a = "ab";
public static void main(String[] args) {
String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s = s1 + s2;
System.out.println(s == a);
System.out.println(s.intern() == a);
}

6對象

private static String a = new String("ab");
public static void main(String[] args) {
String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s = s1 + s2;
System.out.println(s == a);
System.out.println(s.intern() == a);
System.out.println(s.intern() == a.intern());
}

（1）經過java源碼分析String繼承

咱們都知道String是不可變的（immutable），不變性的體現是：String類內部經過char數組來保存字符串，而這個char數組被聲明爲：final。那麼爲何要將String類聲明爲不可變呢？瞭解設計模式的你應該知道有一種模式叫作「不變模式」（immutable pattern），String類的設計就是使用了不變模式，有興趣的朋友能夠看看「不變模式」講的具體是啥東東。索引

說完String的不可變性，須要說說String的「final性」（其實也仍是不可變性決定的）。這也是有些面試官會問到的問題：我能不能寫一個類繼承自String？爲何？咱們來看看String類的聲明：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence

對於final關鍵字的做用不用多解釋了。其實這也是「強不變模式」的一種要求（類自己聲明爲final或全部方法聲明爲final）。

（2）理解String對象的存儲機制

要深刻理解String必須先了解Java內存機制——運行時數據區（Runtime Data Area）。《The JavaTM Virtual Machine Specification》中將運行時數據區分爲六部分（參看第三章）： 1）The pc Register；2）Java Virtual Machine Stacks；3）Heap；4）Method Area；5）Runtime Constant Pool；6）Native Method Stacks；以上數據區的具體描述可參考規範。須要注意的是，以上只是一個規範說明，並無規定虛擬機如何實現這些數據區。

在說明String對象存儲機制以前，咱們須要先了解數據區的三個部分：Java 虛擬機棧（能夠簡稱爲Java棧）、堆和運行時常量池（簡稱常量池）。對於Java棧和堆你們應該比較熟悉，這裏有一個關鍵點是常量池，下面就重點介紹一下與String相關的常量池。

首先大概描述一下什麼是常量池：

虛擬機必須爲每一個被裝載的類型維護一個常量池。常量池就是該類型所用常量的一個有序集合，包括直接常量（string,integer和floating point常量）和對其餘類型、字段和方法的符號引用。池中的數據項就像數組同樣是經過索引訪問的。由於常量池存儲了相應類型所用到的全部類型、字段和方法的符號引用，因此它在Java程序的動態連接中起着核心的做用。

<1> String相關常量池

在《The JavaTM Virtual Machine Specification》第四章有一節是專門講解各類常量池的，其中有兩個常量池是關於String的。

1）The CONSTANT_String_info Structure

對於常量池的細節此文不作過多介紹，polaris之後可能會寫一序列關於Java虛擬機的文章。如今您能夠查閱規範或在網上收集相關資料閱讀。規範上對該常量池結構的介紹是： The CONSTANT_String_info structure is used to represent constant objects of the type String. 在該常量池結構中引用了另外一個常量池結構，如2）

2）The CONSTANT_Utf8_info Structure

規範上的描述是：The CONSTANT_Utf8_info structure is used to represent constant string values.

根據上面的介紹能夠看出，字符串字面值會存儲在常量池中。下面來分析String對象的存儲機制。

<2> String對象的存儲

請看這樣兩個語句：

String x = "abc"; String y = new String("abcd");

如今來分析一下內存的分配狀況。如圖：

能夠看出，x與y存在棧中，它們保存了相應對象的引用。第一條語句沒有在堆中分配內存，而是將「abc」保存在常量池中。對於第二條語句，一樣會在常量池中有一個「abcd」的字符串，當new時，會拷貝一份該字符串存放到堆中，因而y指向了堆中的那個「abcd」字符串。不知道polaris有沒有講明白。若是您明白了，那麼作前面那六道題就沒什麼問題了。

三、六道題答案詳解

1）true

要說明一點：當兩個字符串字面值鏈接時（相加），獲得的新字符串依然是字符串字面值，保存在常量池中。

2）false

當字符串字面值與String類型變量鏈接時，獲得的新字符串再也不保存在常量池中，而是在堆中新建一個String對象來存放。很明顯常量池中要求的存放的是常量，有String類型變量固然不能存在常量池中了。

3）true

注意此題與上一題的區別，此處是字符串字面值與String類型常量鏈接，獲得的新字符串依然保存在常量池中。

4）false

此題中第條語句：final String bb = getBB();其實與final String bb = new String(「b」);是同樣的。也就是說return 「b」會在堆中建立一個String對象保存」b」，雖然bb被定義成了final。可見並不是定義爲final的就保存在常量池中，很明顯此處bb常量引用的String對象保存在堆中，由於getBB()獲得的String已經保存在堆中了，final的String引用並不會改變String已經保存在堆中這個事實。

5）false,true

可能不少人對intern()這個函數不瞭解。JDK API文檔中對intern()方法的描述是：

返回字符串對象的規範化表示形式。
一個初始爲空的字符串池，它由類 String 私有地維護。

當調用 intern 方法時，若是池已經包含一個等於此 String 對象的字符串（用 equals(Object) 方法肯定），則返回池中的字符串。不然，將此 String 對象添加到池中，並返回此 String 對象的引用。

它遵循如下規則：對於任意兩個字符串 s 和 t，當且僅當 s.equals(t) 爲 true 時，s.intern() == t.intern() 才爲 true。

全部字面值字符串和字符串賦值常量表達式都使用 intern 方法進行操做。

上面字符串池即爲字符串常量池。明白該題結果的緣由了吧。

6）false,false,true