杂谈——字符串创建和存储的机制及相关的例子

妖狐艹你老母 2022-04-13 14:22 175阅读 0赞

在Java语言中，字符串起着非常重要的作用，字符串的声明与初始化主要有如下两种情况：

**1.String s1=“abc”**

对于String s1=“abc”与String s2=“abc”语句，在JVM中存在这一个**字符串常量池**（其中保存着很多String对象，并且可以被共享使用，**s1和s2引用的是同一个常量池中的对象。**

**注：运行时常量池（包含字符串常量池），在jdk1.7之前存放在方法区中，在jdk1.7字符串常量池从运行时常量池中分离出来，放在了堆里。jdk1.8中由于取消了永久代，因此方法区的的实现方式有变动，大家可以自行了解。**

由于String的实现采用了Flyweight的设计模式，在创建一个字符串常量的时候，例如String s=“abc”，会首先在字符串常量池中查找是否已经有相同的字符串被定义，其判断依据是String equals（Object obj）方法的返回值。若已经定义了，则直接获取对其的引用，此时不再创建新的对象；如果没有定义的话，则首先创建这个对象，然后把它加入到字符串池中，再将它的引用返回。由于String是不可变类，一旦创建好了就不能够被修改，因此String对象可以被共享而且不会导致程序的混乱。

**2.String s1=new String（“abc”）**

对于String s1=new String（“abc”）语句与String s2=new String（“abc”），存在两个引用对象s1、s2，两个内容相同的字符串“abc”，它们在内存中的地址是不同的，即**只要用到new总会生成新的对象。不过，字面量“abc”依旧会存在字符串常量池里面。**

**具体而言：**

String s=“abc”；              //把“abc”放到字符串常量池中，该过程在编译时产生
    
    String s=“ab”+“c”；         //把“ab”+“c”转换为字符串常量“abc”放到字符串常量池。
    
    String s=new String（“abc”）；    //在运行时把“abc”放到堆里。

例如：

String s1=“abc”；           //在字符串常量池中存放了一个“abc”字符串对象
    
    String s2=“abc”；           //s2引用字符串常量池中的对象，因此不会产生新对象
    
    String s3=new String （“abc”）；    //在队中创建新的对象
    
    String s4=new String （“abc”）；    //在队中又创建了一个新的对象

为了便于理解，可以将String  s=new String（“abc”）的语句的执行人为地分解成两个过程。

第一个过程是新建对象的过程，即new String （“abc”）；第二个过程是赋值的过程，即String s=。

由于第二个过程只是定义了一个名为s的String类型的变量，将一个String类型对象的引用赋值给s，因此在这个过程中不会创建新的对象。

第一个过程中new String（“abc”）会调用String类的构造函数：

public String（String original）{
    
    //body
    
    }

在调用这个构造函数的时候，传入了一个字符串常量，因此语句new String（“abc”）也就等价于“abc”和new String（）两个操作了。若在字符串常量池中不存在“abc”，则会创建一个字符串常量“abc”，并将其添加到字符串常量池中（可以认为在常量池中创建一个“abc”对象）；若存在，则不创建，然后new String（）会在队中创建一个新的对象，所以s3，s4指向的是队中不同的String对象，因此s3和s4的地址自然也就不相同了。

如图：

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好的，既然学了知识，那么接下来就来回答一个问题：**对于String类型的变量s，赋值语句s=null与s=“”是否相同？**

思考一下......

怎么样，有答案了咩？

让我来揭晓答案吧——

![u_1177976304_2889922372_fm_26_gp_0.jpg][]

对于赋值语句s=null，其中s是一个字符串类型的引用，它不指向任何一个字符串。而赋值语句s=“”中的s虽然也是一个字符串类型的引用，但是它指向另外一个字符串（这个字符串的值为“”，即空字符串），因此这两者是不同的。

这题是不是很简单呀？那我们再来试试下一个问题：

new String（“abc”）创建了几个对象？

创建了几个呢？

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1NlYXJjaGluX1I_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

答案揭晓：一个或者两个。如果字符串常量池中原来有“abc”，那么只创建一个对象；如果字符串常量池中没有字符串“abc”，那么就会创建两个对象。

下面是一些例子方便大家理解：

1.　执行语句String str="abc";时。首先查看字符串池中是否存在字符串"abc",如果存在则直接将“abc”赋给str,如果不存在则先在  字 符串池中新建一个字符串"abc"，然后再将其赋给str.  
  
 2.　执行语句String str = new String("abc");时。不管字符串池中是否存在字符串“abc”,直接新建一个字符串“abc”,(注意，新建的字符串“abc”不是在字符串池中)， 然后将其赋给str。由此可见 1.的效率要高于2的效率。

3.　String str1="java";//指向字符串池  
   　 String str2="blog";//指向字符串池  
       String   s = str1+str2;

按照以前的说法，+运算符会在堆中建立起两个String对象，这两个对象的值分别是“java”,"blog",也就是说从字符串常量池中复制这两个值，然后再堆中创建两个对象。然后再建立对象s,然后将“javablog”的堆地址赋给s.  这句话共创建了3个String对象。

**但是JDK1.8现在对于这个语句时用StringBiulder来执行的，因此只生成了一个对象。**

System.out.println(s=="javablog");//结果是false;  
  
       JVM确实对形如String str="javablog";的对象放在常量池中，但是它是在编译时name做的。而String s=str1+str2;是在运行时候才能知道的，也就是说str1+str2是在堆里创建的，所以结果为false了。  
      String s="java"+"blog";//直接将javablog对象放入字符串池中。        System.out.println(s=="javablog");//结果是true;  
  
      String s=str1+"blog";//不放在字符串池中，而是在堆中分分配。       System.out.println(s=="javablog");//结果是false;  
  
     ** 总之，创建字符串有两种方式：两种内存区域(pool,heap)**  
      1.""创建的字符串在字符串池中。  
      2.new 创建字符串时，首先查看池中是否有相同的字符串，如果有则拷贝一份放到堆中，然后返回堆中的地址；如果池中没有则在堆中创建一分，然后返回堆中的地址，  
      3.在对字符串赋值时，如果右操作数含有一个或一个以上的字符串引用时，则在堆中再建立一个字符串对象，返回引用如：String s= str1+"blog";

**之间的区别**

第1种：
    
      String a="abc";
      String b="abc";
      System.out.print(a==b);
      
      结果：true
    
      原因：编译时，这两个"abc"被认为是同一个对象保存到了常量池中；运行时JVM则认为这两个变量赋的是同一个对象，所以返回true。
    
    ---------------------
    第2种：
    
      String a=new String("abc");
      String b=new String("abc");
      System.out.print(a==b);
    
      结果：false
    
      原因：用构造器创建的对象，是不会被放入常理池中的，也很明显这完全是两个对象，只是内容相同罢了，结果当然为false了。用equals()或者System.out.print(a.intern()==b.intern());就返回true了。
    
    ------------------------------
    第3种
    
      String a="abc";
      String b=new String("abc");
      System.out.print(a==b);
    
      结果：false
    
      原因：同上。此外，a的类加载时就完成了初始化，而b要在执行引擎执行到那一行代码时才完成初始化。
    
    
    ---------------------------
    第4种
    
      String a="abcdef";
      System.out.print(a=="abcdef");
    
      结果：true
    
      原因：运行出现的字符串常量，若是在常量池中出现过，则JVM会认为同一个对象，以节省内存开销，所以这两个字符串会被认为是同一个对象。
    
    -------------------------------------------
    第5种
    
      String a="abcdef";
      String b="";
      String c=a+b;
      System.out.print(c=="abcdef");
    
      结果：false
    
      原因：编译时，先将"abcedf"放在常量池中，而c的值则是在运行时在堆里创建的。所以为false。

*  **Object o与Object o=null的区别**

具体差别如下：  
class Test \{  
  
  public static void main(String\[\] args) \{  
  Object o1;  
  o1.toString(); /\*这里编译不能通过，编译器只认定o1是个引用，没指向任何对象，所以不能调用方法。\*/  
  Object o2 = null;  
  o2.toString(); /\*这里编译可以过，但是有空指针异常，编译器认定o2是一个对象，虽然是一个空对象。\*/  
  \}  
\}  
null对象是一个特殊的对象，他可以是任何类型。他只是作为一个标记而已，只是为了标记不存在而存在的。也没必要去追究他在内存是什么样。null就是一个标记而已。容器可以接受一个空对象，但是一个空引用则是不接受的。  
Object o; //这种写法只是分配一个引用，没有分配内存。  
Object o = null; //这么写则是给引用指向了一个空对象。分配了内存（空对象），所以编译不会报错，运行时报空指针异常。

好啦，以上就是关于字符串的创建和存储机制的知识总结啦~如果大家有什么疑问，或者发现文中有什么描述不对的地方，欢迎大家留言评论，我们一起学习呀~~

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