Java String對象使用方法詳解

Java String對象使用方法詳解

先來看一個例子，代碼如下：

public class Test { 
  public static void main(String[] args) { 
    String str = "abc"; 
    String str1 = "abc"; 
    String str2 = new String("abc"); 
    System.out.println(str == str1); 
    System.out.println(str1 == "abc"); 
    System.out.println(str2 == "abc"); 
    System.out.println(str1 == str2); 
    System.out.println(str1.equals(str2)); 
    System.out.println(str1 == str2.intern()); 
    System.out.println(str2 == str2.intern()); 
    System.out.println(str1.hashCode() == str2.hashCode()); 
  } 
} 

    如果您能對這8個輸出結果直接判斷出來，下面的分析就不用看了。但是我想還是有很多人對這個String對象這個問題只是表面的理解，下面就來分析一下Java語言String類和對象及其運行機制的問題。 

   做個基礎的說明，堆(heap)內存和棧(Stack)內存的問題。堆和棧的數據結構這里就不解釋了。Java語言使用內存的時候，棧內存主要保存以下內容：基本數據類型和對象的引用，而堆內存存儲對象，棧內存的速度要快于堆內存。總結成一句話就是：引用在棧而對象在堆。 

    Java中的比較有兩種，是==和equals()方法，equals()是Object類的方法，定義在Object類中的equals()方法是如下實現的：

  public boolean equals(Object obj){ 
    return (this==obj); 
} 

     String類重寫了equals()方法，改變了這些類型對象相等的原則，即判斷對象是否相等依據的原則為判斷二者的內容是否相等。 

    了解以上內容后我們來說說String，String類的本質是字符數組char[]，其次String類是final的，是不可被繼承的，這點可能被大多數人忽略，再次String是特殊的封裝類型，使用String時可以直接賦值，也可以用new來創建對象，但是這二者的實現機制是不同的。還有一個String池的概念，Java運行時維護一個String池，池中的String對象不可重復，沒有創建，有則作罷。String池不屬于堆和棧，而是屬于常量池。下面分析上方代碼的真正含義

String str = "abc"; 
String str1= "abc"; 

    第一句的真正含義是在String池中創建一個對象”abc”，然后引用時str指向池中的對象”abc”。第二句執行時，因為”abc”已經存在于String池了，所以不再創建，則str==str1返回true就明白了。str1==”abc”肯定正確了，在String池中只有一個”abc”，而str和str1都指向池中的”abc”，就是這個道理。

String str2 = new String("abc"); 

    這個是Java SE的熱點問題，眾所周知，單獨這句話創建了2個String對象，而基于上面兩句，只在棧內存創建str2引用，在堆內存上創建一個String對象，內容是”abc”，而str2指向堆內存對象的首地址。 

    下面就是str2==”abc”的問題了，顯然不對，”abc”是位于String池中的對象，而str2指向的是堆內存的String對象，==判斷的是地址，肯定不等了。 

    str1.equals(str2)，這個是對的，前面說過，String類的equals重寫了Object類的equals()方法，實際就是判斷內容是否相同了。 

    下面說下intern()方法，在JavaDoc文檔中，這樣描述了intern()方法：返回字符串對象的規范化表示形式。怎么理解這句話？實際上過程是這樣進行的：該方法現在String池中查找是否存在一個對象，存在了就返回String池中對象的引用。 

    那么本例中String池存在”abc”，則調用intern()方法時返回的是池中”abc”對象引用，那么和str/str1都是等同的，和str2就不同了，因為str2指向的是堆內存。 

    hashCode()方法是返回字符串內容的哈希碼，既然內容相同，哈希碼必然相同，那他們就相等了，這個容易理解。
再看下面的例子：

public class Test { 
  private static String str = "abc"; 
  public static void main(String[] args) { 
    String str1 = "a"; 
    String str2 = "bc"; 
    String combo = str1 + str2; 
    System.out.println(str == combo); 
    System.out.println(str == combo.intern()); 
  } 
} 

    這個例子用來說明用+連接字符串時，實際上是在堆內容創建對象，那么combo指向的是堆內存存儲”abc”字符串的空間首地址，顯然str==combo是錯誤的，而str==combo.intern()是正確的，在String池中也存在”abc”，那就直接返回了，而str也是指向String池中的”abc”對象的。此例說明任何重新修改String都是重新分配內存空間，這就使得String對象之間互不干擾。也就是String中的內容一旦生成不可改變，直至生成新的對象。 

    同時問題也來了，使用+連接字符串每次都生成新的對象，而且是在堆內存上進行，而堆內存速度比較慢(相對而言)，那么再大量連接字符串時直接+是不可取的，當然需要一種效率高的方法。Java提供的StringBuffer和StringBuilder就是解決這個問題的。區別是前者是線程安全的而后者是非線程安全的，StringBuilder在JDK1.5之后才有。不保證安全的StringBuilder有比StringBuffer更高的效率。 

    自JDK1.5之后，Java虛擬機執行字符串的+操作時，內部實現也是StringBuilder，之前采用StringBuffer實現。 

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