淺析Java String

時間 2020-02-02

標籤淺析 java string 欄目 Java 简体版

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String 特性

1.其定義的字符串序列不可變。java

2.是一個final類，不可被繼承，且其內部一些重要方法被定義爲final類型，不可重寫。安全

3.內部實現Serializable接口（支持字符串序列化）和Comparable接口（支持字符串比較大小）。性能優化

4.內部定義了final char [ ] value 用於存儲字符串數據。jvm

String的實例化方式

1.字面量賦值的形式實例化：
    String str1 = "abc"
2.用 new  +  構造器形式實例化：
    String str2 = new String("abc")

下面來分析一下兩種不一樣實例化方式的區別：性能

當咱們執行System.out.println(s1 == s2);的時候，輸出結果爲`false,優化

而執行System.out.println(s1.equals(s2));的時候，輸出結果爲true,線程

這和虛擬機的內存分配有關：
code

對於str1字面量賦值的形式來講，字符串常量是存放在常量池中。而對於str2的構造器賦值形式，堆中的value存放的是new String("abc")對象自己，而str2是棧中開闢的一個內存塊，他裏面存放了指向對象自己的引用地址。有一點須要知道，在常量池中存放的東西都是惟一的，不會出現兩個相同的內容，這也是爲了減小內存開銷和提高jvm的性能優化，因此在使用str2 的時候，對象自己又會到常量池中找是否有abc，若是沒有則建立新的，若是有，則直接使用。對象

在以前的文章中也探究過==和equals的區別，當用==比較的時候，對於基本數據類型，比較的是內容，值是否相等。而對於剛剛的str1和str2，他們都是引用型數據類型，用==比較的時候，比較的是地址，很明顯，str1的地址直接指向常量池中的abc，而str2 的地址是指向堆內存中的實例對象，因此==比較確定是false，而用equals比較的時候，結果爲true，這是由於String類對object類的equals方法進行了重寫，object類中的equals方法底層用的仍是==來判斷地址值。blog

總結區別：

1.字面量賦值的形式實例化，字符常量內容存於常量池，變量存於棧中，直接指向常量池。

2.new + 構造器形式實例化，會先在堆中建立實例對象，引用對象存於棧中，而後再去常量區尋找須要的字符常量，若是找到了，直接使用，沒找到則開闢新的空間並存儲內容。

String的不可變性
咱們都知道String是不可變的序列，那爲何不可變，又是怎麼實現的呢？先來看一段源碼：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0

    /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
    private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;

    private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
        new ObjectStreamField[0];

能夠看出，String是一個final類，也就意味着他不能夠被繼承，並且其內部成員變量是private修飾，方法也是final修飾，一樣也就意味着他的成員變量不會直接暴露給用戶，方法不能夠被重寫。這樣實現了方法不可變（不能重寫），變量不能變，好比private final char value[];這裏就是string字符串不能變的實現。

字符串不可變底層實現分析：

當運行以下代碼的時候：

String s1 = "Java";
String s2 = "Hello";
String s5 = s1;
s5 = "change";
String s3 = new String("Hello");
String s4 = new String("Java");

字符串常量在虛擬機內存空間的狀況如圖所示：

可見，對於String s1 = "Java"這種字面量賦值的形式，會直接在常量池中開闢一個空間用於存儲相應的字符串（前提是常量池中尚未該字符串），而String s3 = new String("Hello")這樣的，會先在堆中建立對象，而後再去常量池中找是否有須要的字符常量，若是有，則直接使用，若是沒有，也一樣須要開闢新的空間來存儲。

重點看 :

String s1 = "Java";
String s5 = s1;
s5 = "change";

當執行String s5 = s1時，s5會直接去使用s1在常量池中的內容，然後面當執行s5 = "change"的時候，也就是說須要對Java這個字符串進行修改，但是這個字符串除了s5本身使用外，s1也在使用，因此就不能直接修改他，而是要在空間中從新開闢一個空間，用於存儲change。這就是字符串不能夠直接修改的底層實現！

字符串設置爲不可變的緣由：

①出於安全考慮，程序在運行以前虛擬機會把字符常量，靜態變量等預加載到常量池（方法區）中存儲起來，在程序運行的時候直接調用，可是常量池裏面的信息不會有重複的，每個都是惟一的（這樣是爲了減小內存的開銷，提高性能），這些信息是線程共享的，同一個字符串可能會被多個線程使用，若是字符串可變，當某個線程修對他作了修改，其餘正在使用該字符串的線程可能就會出現嚴重的錯誤，從而變得不安全。

②保證hash值不會常常變更，具備惟一性，使得相似HashMap的容器能實現key—value的功能

String 字符串的拼接

static String s1 = "Hello";
  static String s2 = "Java";
  static String s3 = "Hello"+"Java";
  static String s4 = "HelloJava";
  static String s5 = s1 + "Java";
  static String s6 = "Hello" + s2;
  static String s7 = s1 + s2;
  static String s8 = (s1 + s2).intern();

內存分配如圖：

字符串拼接總結：

1.常量和常量的拼接，結果也在常量池中，且不存在兩個相同的常量。

2.只要參與拼接的項裏面有變量，結果就在堆中。

3.使用(String).inter()方法處理拼接後，被處理的字符串會進入常量池中。