String类

作者在 2016-02-01 11:46:37 发布以下内容
String是一个特殊的类。即可以用String str = new String("abc");的形式来创建,也可以用String str = "abc";的形式来创建。
对于new的形式,大家应该想法都比较一致,它是在堆中开一片内存。只要见到new,就一定是在堆中开辟了空间。另外要注意,如果是一个类,它里面有基本类型,则基本类型也放在堆中。
着重说一下对于:String str = "abc"的内部工作。Java内部将此语句转化为以下几个步骤:  
如果不用new的形式,则我们要分析的空间不再是堆,而是数据区了。在JVM中,一共分为四个部分:堆,栈,数据区,代码区。
首先呢,它应该在栈中开辟一个空间,名字就是str了。然后,java会到数据区中找值为abc的字符串,如果找到了,则把它的地址赋给栈中的已开辟空间的值。否则,它会先在数据区中开辟一块内存,值为abc,然后,再把它的地址赋给str.
为了更好地说明这个问题,我们可以通过以下的几个代码进行验证。
String str1 = "abc";  
String str2 = "abc";  
System.out.println(str1==str2); //true  
注意,我们这里并不用str1.equals(str2);的方式,因为这将比较两个字符串的值是否相等。
==号,根据JDK的说明,只有在两个引用都指向了同一个对象时才返回真值(也就是说里面的存的地址是相同的)。而我们在这里要看的是,str1与str2是否都指向了同一个对象。  
结果说明,JVM创建了两个引用str1和str2,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。  
我们再来更进一步,将以上代码改成:
复制内容到剪贴板代码:
String str1 = "abc";  
String str2 = "abc";  
str1 = "bcd";  
System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc  
System.out.println(str1==str2); //false  
这就是说,赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了另外一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。上例中,当我们将str1的值改为"bcd"时,JVM发现在栈中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。  
事实上,String类被设计成为不可改变(immutable)的类。如果你要改变其值,可以,但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象,然后将这个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的,但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中,会带有一定的不良影响。 
再修改原来代码:
String str1 = "abc";  
String str2 = "abc";  
str1 = "bcd";  
String str3 = str1;  
System.out.println(str3); //bcd  
String str4 = "bcd";  
System.out.println(str1 == str4); //true  
str3这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而再次实现栈中数据的共享。  
我们再接着看以下的代码。
String str1 = new String("abc");  
String str2 = "abc";  
System.out.println(str1==str2); //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。  
String str1 = "abc";  
String str2 = new String("abc");  
System.out.println(str1==str2); //false  
创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。  
以上两段代码说明,只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。  
5. 结论与建议:  
(1)我们在使用诸如String str = "abc";的格式定义类时,总是想当然地认为,我们创建了String类的对象str。担心陷阱!对象可能并没有被创建!唯一可以肯定的是,指向String类的引用被创建了。至于这个引用到底是否指向了一个新的对象,必须根据上下文来考虑,除非你通过new()方法来显要地创建一个新的对象。因此,更为准确的说法是,我们创建了一个指向String类的对象的引用变量str,这个对象引用变量指向了某个值为"abc"的String类。清醒地认识到这一点对排除程序中难以发现的bug是很有帮助的。  
(2)使用String str = "abc";的方式,可以在一定程度上提高程序的运行速度,因为JVM会自动根据栈中数据的实际情况来决定是否有必要创建新对象。而对于String str = new String("abc");的代码,则一概在堆中创建新对象,而不管其字符串值是否相等,是否有必要创建新对象,从而加重了程序的负担。这个思想应该是享元模式的思想,但JDK的内部在这里实现是否应用了这个模式,不得而知。  
(3) java新增了StringBuilder来处理可变字符串,如果不需要多线程环境,应该首先选择这个。
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