java虚拟机笔记 String相关概念及其面试题

灰太狼 2022-12-24 14:53 132阅读 0赞

### String相关 ###

#### String的基本特征 ####

*  String被声明为final，不可被继承。
 *  String实现了Serializable接口，表明String支持序列化；实现了Comparable接口，表明String是可以比较大小
 *  jdk8及其以前底层用char数组实现；jdk9以后用byte数组加编码标记（因为比如中文需要用两个byte存储）实现，StringBuilder和StringBuffer也做了相应的更新。
 *  字符串常量池不会存储相同内容的字符（底层实现是一个固定长度的hashtable，长度可由-XX:StringTableSize=size设置）。
 *  jdk7开始，字符串常量池从方法区移到堆中,原因如下：
    
     *  方法区垃圾回收率不高
     *  永久代内存空比较小
 *  String、StrngBuilder、StringBuffer区别
    
     *  String底层数组用final修饰，所以不可变；StringBuilder、StringBuffer底层数组可变（可修改）
     *  StringBuilder线程不安全，但速度比StringBuffer快，StringBuffer线程安全（Synchronized实现线程安全），但速度较慢
     *  需要频繁操作修改字符串时建议使用StringBuilder或者StringBuffer

String s1= "abc";//采用赋值操作，字面量存入字符串常量池中
            String s2=new String("abc");//new String操作在堆中新建一个String对象，值为"abc"
            System.out.println(s1==s2);//false;

#### 字符串拼接操作 ####

*  常量和常量的拼接结果在常量池，原理是**编译器优化**

String s1= "a"+"b"+"c";//编译后，s1 = "abc";
            String s2="abc";
            System.out.println(s1==s2);//true

*  常量池不会存在相同内容的常量。
 *  只要其中一个是变量，结果就在堆中（在堆中新建了一个String对象，而不是放入字符串常量池中），变量拼接的原理是StringBuilder。

String s1= "abcdef";
            String s2="abc";
            //拼接符号+前后出现了变量s2
            //通过new一个StringBulider并调用append()方法进行拼接，拼接完成后调用toString()在堆中新建了一个对象
            String s3 = s2+"def";
            System.out.println(s1==s3);//false;

String s="";
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        
                s+="a";//每次循环都会创建一个新的StringBuilder对象和String对象
            }

#### 相关面试题 ####

##### new String(“ab”)的时候创建了几个对象？，怎么证明？ #####

*  创建了两个对象：
    
     *  对象1：new String()
     *  对象2：字符串常量池中字面量为"ab"的对象（ldc指令）
        
         *  个人理解是创建String对象的时候使用了字面量"ab"作为参数，所以会将字面量加入字符串常量池中
 *  怎么证明：看字节码指令  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hbl96dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

##### new String(“ab”)+new String()的时候创建了几个对象？，怎么证明？ #####

*  从字节码角度创建了五个对象
    
     *  对象1：new StringBuilder();
     *  对象2：new String();
     *  对象3：字符串常量池中字面量为"ab"的对象;
     *  对象4：new String();
     *  对象5：字符串常量池中字面量为"cd"的对象;
 *  如何证明：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hbl96dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]
 *  深入剖析：
    
     *  通过查看StringBuilder的toString()方法，发现toString()方法是通过通过new String()实现的，所以实际上创建了6个对象。
     *  最后调用toString()方法的时候，等同于new String(“abcd”);**但是字符串"abcd"并没有被加入字符串常量池中**
        
         *  个人理解是因为这个new String()的时候传入的是一个value变量（value=“abcd”)，而不是直接传入字面量作为参数，所以"abcd"没有加入字符串常量池

#### intern的使用 ####

*  方法实现：`public native String intern();`
 *  方法作用：可以判断当前字符串是否存在字符串常量池中，如果存在，则直接返回字符串常量池中当前字符串的地址；如果不存在则在字符串常量池中创建，并返回字符串常量池中当前字符串的地址。

public class StringIntern{
        
        public static void main(String[] args) {
        
            String s1 = new String("1");
            s1.intern();//实际上调用此方法前，字符串“1”已经存在字符串常量池中
            String s2 ="1";
            //因为s1引用的堆中的地址，s2是字符串常量池中的地址
            //所以一定是false
            System.out.println(s1==s2);//jdk6:false;jdk7/8:false
    
            //s3变量记录的地址类似于 new String("11")；
            //但“11”不存在字符串常量池中
            String s3 = new String("1")+new String("1");
            // 在字符串常量池中加入“11”
            //jdk6中，字符串常量池在方法区（永久代），所以会在常量池新建一个对象，也就会有新的地址
            //jdk7/8,字符串常量池移到堆中，为了节省空间，所以常量池中的“11”对象直接引用了堆上的String对象的地址，而不是新建对象。
            s3.intern();
            String s4 = "11";//s4变量记录的地址是上一行代码执行时，在常量池中生成的“11”的地址
            System.out.println(s3==s4);//jdk6:false;jdk7/8:true
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hbl96dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L21hbl96dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

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