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詳細(xì)圖解Java中字符串的初始化

 更新時(shí)間:2021年08月29日 15:27:13   作者:初念初戀  
字符串廣泛應(yīng)用在Java編程中,在Java中字符串屬于對(duì)象,Java提供了String類來(lái)創(chuàng)建和操作字符串,下面這篇文章主要給大家介紹了Java中字符串初始化的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

前言

在深入學(xué)習(xí)字符串類之前,我們先搞懂JVM是怎樣處理新生字符串的。當(dāng)你知道字符串的初始化細(xì)節(jié)后,再去寫String s = "hello"String s = new String("hello")等代碼時(shí),就能做到心中有數(shù)。

首先得搞懂字符串常量池的概念,下面進(jìn)入正文吧。

常量池

把經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)存放在某塊內(nèi)存中,避免頻繁的數(shù)據(jù)創(chuàng)建與銷毀,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,提高系統(tǒng)性能。

八種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型除了float和double都實(shí)現(xiàn)了常量池技術(shù)。在近代的JDK版本中(1.7后),字符串常量池被實(shí)現(xiàn)在Java堆內(nèi)存中。

下面通過(guò)三行代碼讓大家對(duì)字符串常量池建立初步認(rèn)識(shí):

public static void main(String[] args) {
    String s1 = "hello";
    String s2 = new String("hello");
    System.out.println(s1 == s2);   //false
}

先來(lái)看看第一行代碼String s1 = "hello";

直接通過(guò)雙引號(hào)( String s1 = "hello")聲明字符串的方式,虛擬機(jī)首先會(huì)到字符串常量池中查找該字符串是否已經(jīng)存在。如果存在會(huì)直接返回該引用,如果不存在則會(huì)在堆內(nèi)存中創(chuàng)建該字符串對(duì)象,然后到字符串常量池中注冊(cè)該字符串。

上面的代碼中( String s1 = "hello")虛擬機(jī)首先會(huì)到字符串常量池中查找是否有存在hello字符串對(duì)應(yīng)的引用。發(fā)現(xiàn)沒(méi)有后會(huì)在堆內(nèi)存創(chuàng)建hello字符串對(duì)象(內(nèi)存地址0x0001),然后到字符串常量池中注冊(cè)地址為0x0001的hello對(duì)象,也就是添加指向0x0001的引用。最后把字符串對(duì)象返回給s1。

下面看String s2 = new String("hello");

當(dāng)我們使用new關(guān)鍵字創(chuàng)建字符串對(duì)象的時(shí)候,JVM將不會(huì)查詢字符串常量池,它將會(huì)直接在堆內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象,并返回給所屬變量。

所以s1和s2指向的是兩個(gè)完全不同的對(duì)象,判斷s1 == s2的時(shí)候會(huì)返回false。

再來(lái)看下面的示例:

public static void main(String[] args) {
    String s1 = new String("hello ") + new String("world");
    s1.intern();
    String s2 = "hello world";
    System.out.println(s1 == s2);   //true
}

第一行代碼String s1 = new String("hello ") + new String("world");的執(zhí)行過(guò)程是這樣子的:

  1. 依次在堆內(nèi)存中創(chuàng)建hello和world兩個(gè)字符串對(duì)象;
  2. 然后把它們拼接起來(lái) (底層使用StringBuilder實(shí)現(xiàn));
  3. 在拼接完成后會(huì)產(chǎn)生新的hello world對(duì)象,這時(shí)變量s1指向新對(duì)象hello world。

執(zhí)行完第一行代碼后,內(nèi)存是這樣子的:

第二行代碼s1.intern();

當(dāng)調(diào)用intern()方法時(shí),首先會(huì)去常量池中查找是否有該字符串對(duì)應(yīng)的引用,如果有就直接返回該字符串;

如果沒(méi)有,就會(huì)在常量池中注冊(cè)該字符串的引用,然后返回該字符串。

由于第一行代碼采用的是new的方式創(chuàng)建字符串,所以在字符串常量池中沒(méi)有保存hello world對(duì)應(yīng)的引用,虛擬機(jī)會(huì)在常量池中進(jìn)行注冊(cè),注冊(cè)完后的內(nèi)存示意圖如下:

第三行代碼String s2 = "hello world";

首先虛擬機(jī)會(huì)去檢查字符串常量池,發(fā)現(xiàn)有指向hello world的引用。然后把該引用所指向的字符串直接返回給所屬變量。

執(zhí)行完第三行代碼后,內(nèi)存示意圖如下:

如圖所示,s1和s2指向的是相同的對(duì)象,所以當(dāng)判斷s1 == s2時(shí)返回true。

總結(jié):

  • 當(dāng)用new關(guān)鍵字創(chuàng)建字符串對(duì)象時(shí),不會(huì)查詢字符串常量池;
  • 當(dāng)用雙引號(hào)直接聲明字符串對(duì)象時(shí),虛擬機(jī)將會(huì)查詢字符串常量池。

說(shuō)白了就是:字符串常量池提供了字符串的復(fù)用功能,除非我們要顯式創(chuàng)建新的字符串對(duì)象,否則對(duì)同一個(gè)字符串虛擬機(jī)只會(huì)維護(hù)一份拷貝。

反編譯代碼驗(yàn)證字符串初始化操作

下面我們?cè)賮?lái)看一個(gè)示例:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello ";
        String s2 = "world";
        String s3 = s1 + s2;
        String s4 = "hello world";
        System.out.println(s3 == s4);
    }
}

首先第一行和第二行是常規(guī)的字符串對(duì)象聲明,它們分別會(huì)在堆內(nèi)存創(chuàng)建字符串對(duì)象,并會(huì)在字符串常量池中進(jìn)行注冊(cè)。

影響我們做出判斷的是第三行代碼String s3 = s1 + s2;,我們不知道s1 + s2在創(chuàng)建完新字符串hello world后是否會(huì)在字符串常量池進(jìn)行注冊(cè)。

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō):我們不知道這行代碼是以雙引號(hào)形式聲明字符串,還是用new關(guān)鍵字創(chuàng)建字符串。

那么我們看下這端代碼的反編譯后的代碼:

PS D:\code\javaSE\target\classes\demo> javap -c .\Main.class
Compiled from "Main.java"
public class demo.Main {
  public demo.Main();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String hello
       2: astore_1
       3: ldc           #3                  // String world
       5: astore_2
       6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder
       9: dup
      10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      13: aload_1
      14: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      17: aload_2
      18: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      21: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      24: astore_3
      25: ldc           #8                  // String hello world
      27: astore        4
      29: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      32: aload_3
      33: aload         4
      35: if_acmpne     42
      38: iconst_1
      39: goto          43
      42: iconst_0
      43: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
      46: return
}

直接看重點(diǎn):

  • 21: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  • 24: astore_3
  • 虛擬機(jī)調(diào)用StringBuilder的toString()方法獲得字符串hello world,并存放至s3。

下面是我們追蹤StringBuilder的toString()方法源碼:

@Override
public String toString() {
    // Create a copy, don't share the array
    return new String(value, 0, count);
}

通過(guò)以上源碼可以看出:s3是通過(guò)new關(guān)鍵字獲得字符串對(duì)象的。

回到題目,也就是說(shuō)字符串常量表中沒(méi)有存儲(chǔ)hello world的引用,當(dāng)s4以引號(hào)的形式聲明字符串時(shí),由于在字符串常量池中查不到相應(yīng)的引用,所以會(huì)在堆內(nèi)存中新創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象。 所以s3和s4指向的不是同一個(gè)字符串對(duì)象, 結(jié)果為false。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Java中字符串初始化的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java字符串的初始化內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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