深究Java “==” 与equals方法区别

一、首先需要了解--------【Java内存分配之堆、栈和常量池】

Java内存分配主要包括以下几个区域:

寄存器：我们在程序中无法控制
栈：存放基本类型的数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆中
堆：存放用new产生的对象数据
静态域：存放在对象中用static定义的静态成员
常量池：存放常量
非RAM(随机存取存储器)存储：硬盘等永久存储空间

Java内存分配中的栈

在函数中定义的一些基本类型的变量数据和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当该变量退出该作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。

Java内存分配中的堆

堆内存用来存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。引用变量就相当于是为数组或者对象起的一个名称。

引用变量是普通的变量，定义时在栈中分配，引用变量在程序运行到其作用域之外后被释放。而数组和对象本身在堆中分配，即使程序运行到使用 new 产生数组或者对象的语句所在的代码块之外，数组和对象本身占据的内存不会被释放，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变为垃圾，不能在被使用，但仍然占据内存空间不放，在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器收走（释放掉）。这也是 Java 比较占内存的原因。

实际上，栈中的变量指向堆内存中的变量，这就是Java中的指针！

常量池 (constant pool)

Java中的常量池，实际上分为两种形态：静态常量池和运行时常量池。

静态常量池：这种常量池主要用于存放两大类常量：字面量(Literal)和符号引用量(Symbolic References)，字面量相当于Java语言层面常量的概念，如文本字符串，声明为final的常量值等，符号引用则属于编译原理方面的概念，包括了如下三种类型的常量：

类和接口的全限定名
字段名称和描述符
方法名称和描述符

运行时常量池 ：则是jvm虚拟机在完成类装载操作后，将class文件中的常量池载入到内存中，并保存在方法区中，我们常说的常量池，就是指方法区中的运行时常量池。

运行时常量池相对于class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，也就是并非预置入class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用比较多的就是String类的intern()方法。(intern()方法为本讲关键)

String的intern()方法会查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有则返回该字符串的引用,如果没有则添加自己的字符串进入常量池。

字符串内存分配：

对于字符串，其对象的引用都是存储在栈中的，如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中，如果是运行期（new出来的）才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串，在常量池中永远只有一份，在堆中有多份。

如以下代码：

String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";

String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");

字符串内存分配图解
这里解释一下黄色这3个箭头，对于通过new产生一个字符串（假设为“china”）时，会先去常量池中查找是否已经有了“china”对象，如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象，然后堆中再创建一个常量池中此”china”对象的拷贝对象。

这也就是有道经典面试题：Strings=newString(“xyz”);产生几个对象？一个或两个，如果常量池中原来没有”xyz”,就是两个，常量池中有的话就是一个。

存在于.class文件中的常量池，在运行期被JVM装载，并且可以扩充。 String的 intern()方法就是扩充常量池的一个方法；当一个String实例str调用intern()方法时，Java 查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量，如果有，则返回其的引用，如果没有，则在常量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用

二、看题悟出其中道理

equals方法用于比较两个独立对象内容是否相同，就好像比较两个人的长相是否相同。例如：

String a = new String("foo");
String b = new String("foo");

两条new语句创建了两个对象，然后用 a,b这两个变量分别指向其中一个对象，这是两个不同的对象，它们的首地址是不同的，即a和b中储存的数值是不等的，所以表达式 a==b 将返回false,而这两个对象中的内容是相同的，所有表达式a.equals(b)将返回true。

可以看下面一个范例：

String str1 = "a";
String str2 = "b";
String str3 = "ab";
String str4 = str1 + str2;
String str5 = new String("ab");
 
System.out.println(str5.equals(str3));
System.out.println(str5 == str3);
System.out.println(str5.intern() == str3);
System.out.println(str5.intern() == str4);

输出：

true
false
true
false

为什么会得到这样的一个结果呢？我们一步一步的分析。

第一、str5.equals(str3)这个结果为true，不用太多的解释，因为字符串的值的内容相同。
第二、str5 == str3对比的是引用的地址是否相同，由于str5采用new String方式定义的，所以地址引用一定不相等。所以结果为false。
第三、当str5调用intern的时候，会检查字符串池中是否含有该字符串。由于之前定义的str3已经进入字符串池中，所以会得到相同的引用。
第四，当str4 = str1 + str2后，str4的值也为”ab”，但是为什么这个结果会是false呢？先看下面代码：
```
String a = new String("ab");
String b = new String("ab");
String c = "ab";
String d = "a" + "b";
String e = "b";
String f = "a" + e;

System.out.println(b.intern() == a);
System.out.println(b.intern() == c);
System.out.println(b.intern() == d);
System.out.println(b.intern() == f);
System.out.println(b.intern() == a.intern());
```
运行结果：
```
false
true
true
false
true
```
由运行结果可以看出来，b.intern() == a和b.intern() == c可知，采用new 创建的字符串对象不进入字符串池，并且通过b.intern() == d和b.intern() == f可知，字符串相加的时候，都是静态字符串的结果会添加到字符串池，如果其中含有变量（如f中的e）则不会进入字符串池中。但是字符串一旦进入字符串池中，就会先查找池中有无此对象。如果有此对象，则让对象引用指向此对象。如果无此对象，则先创建此对象，再让对象引用指向此对象。

当研究到这个地方的时候，突然想起来经常遇到的一个比较经典的Java问题，就是对比equal和= =的区别，当时记得老师只是说“==”判断的是“地址”，但是并没说清楚什么时候会有地址相等的情况。现在看来，在定义变量的时候赋值，如果赋值的是静态的字符串，就会执行进入字符串池的操作，如果池中含有该字符串，则返回引用。

执行下面的代码：
```
String a = "abc";
String b = "abc";
String c = "a" + "b" + "c";
String d = "a" + "bc";
String e = "ab" + "c";
        
System.out.println(a == b);
System.out.println(a == c);
System.out.println(a == d);
System.out.println(a == e);
System.out.println(c == d);
System.out.println(c == e);
```
运行结果：
```
true
true
true
true
true
true
```