Java String对象的经典问题

 先来看一个样例，代码例如以下： 

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());
    }
}

    假设您能对这8个输出结果直接推断出来。以下的分析就不用看了。可是我想还是有非常多人对这个String对象这个问题仅仅是表面的理解，以下就来分析一下Java语言String类和对象及其执行机制的问题。 
    做个基础的说明。堆(heap)内存和栈(Stack)内存的问题。

堆和栈的数据结构这里就不解释了。Java语言使用内存的时候，栈内存主要保存以下内容：基本数据类型和对象的引用，而堆内存存储对象，栈内存的速度要快于堆内存。

总结成一句话就是：引用在栈而对象在堆。

 
    Java中的比較有两种，是==和equals()方法，equals()是Object类的方法，定义在Object类中的equals()方法是例如以下实现的： 

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

    String类重写了equals()方法，改变了这些类型对象相等的原则，即推断对象是否相等根据的原则为推断二者的内容是否相等。 
    了解以上内容后我们来说说String，String类的本质是字符数组char[]，其次String类是final的。是不可被继承的，这点可能被大多数人忽略，再次String是特殊的封装类型。使用String时能够直接赋值。也能够用new来创建对象，可是这二者的实现机制是不同的。另一个String池的概念，Java执行时维护一个String池。池中的String对象不可反复，没有创建，有则作罢。String池不属于堆和栈。而是属于常量池。以下分析上方代码的真正含义 

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

    第一句的真正含义是在String池中创建一个对象”abc”，然后引用时str指向池中的对象”abc”。第二句执行时，由于”abc”已经存在于String池了，所以不再创建，则str==str1返回true就明确了。str1==”abc”肯定正确了，在String池中仅仅有一个”abc”。而str和str1都指向池中的”abc”，就是这个道理。 

String str2 = new String("abc");

    这个是Java SE的热点问题，众所周知，单独这句话创建了2个String对象，而基于上面两句，仅仅在栈内存创建str2引用。在堆内存上创建一个String对象，内容是”abc”。而str2指向堆内存对象的首地址。

 
    以下就是str2==”abc”的问题了，显然不正确，”abc”是位于String池中的对象，而str2指向的是堆内存的String对象。==推断的是地址，肯定不等了。 
    str1.equals(str2)。这个是对的。前面说过，String类的equals重写了Object类的equals()方法，实际就是推断内容是否同样了。 
    以下说下intern()方法，在JavaDoc文档中。这样描写叙述了intern()方法：返回字符串对象的规范化表示形式。

怎么理解这句话？实际上过程是这样进行的：该方法如今String池中查找是否存在一个对象，存在了就返回String池中对象的引用。 
    那么本例中String池存在”abc”，则调用intern()方法时返回的是池中”abc”对象引用，那么和str/str1都是等同的，和str2就不同了，由于str2指向的是堆内存。

 
    hashCode()方法是返回字符串内容的哈希码，既然内容同样。哈希码必定同样，那他们就相等了，这个easy理解。 
再看以下的样例： 

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());
    }
}

    这个样例用来说明用+连接字符串时，实际上是在堆内容创建对象，那么combo指向的是堆内存存储”abc”字符串的空间首地址，显然str==combo是错误的，而str==combo.intern()是正确的。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”对象的。

此例说明不论什么又一次改动String都是又一次分配内存空间，这就使得String对象之间互不干扰。也就是String中的内容一旦生成不可改变。直至生成新的对象。 
    同一时候问题也来了。使用+连接字符串每次都生成新的对象，并且是在堆内存上进行，而堆内存速度比較慢(相对而言)。那么再大量连接字符串时直接+是不可取的。当然须要一种效率高的方法。Java提供的StringBuffer和StringBuilder就是解决问题的。

差别是前者是线程安全的而后者是非线程安全的，StringBuilder在JDK1.5之后才有。

不保证安全的StringBuilder有比StringBuffer更高的效率。 

    自JDK1.5之后。Java虚拟机执行字符串的+操作时。内部实现也是StringBuilder，之前採用StringBuffer实现。 

  关于 在Javak 连接字符串时是使用+号不审StringBuilder。可參考http://blog.csdn.net/atomic_age/article/details/1656964

    欢迎交流，希望对使用者实用。