Java提高篇 —— String缓冲池

一、String缓冲池

       首先我们要明确，String并不是基本数据类型，而是一个对象，并且是不可变的对象。查看源码就会发现String类为final型的（当然也不可被继承），而且通过查看JDK文档会发现几乎每一个修改String对象的操作，实际上都是创建了一个全新的String对象。

       字符串为对象，那么在初始化之前，它的值为null，到这里就有必要提下””、null、new String()三者的区别。null 表示string还没有new ，也就是说对象的引用还没有创建，也没有分配内存空间给他，而””、new String()则说明了已经new了，只不过内部为空，但是它创建了对象的引用，是需要分配内存空间的。

       java的虚拟机在内存中开辟出一块单独的区域，用来存储字符串对象，这块内存区域被称为字符串缓冲池。那个java的字符串缓冲池是如何工作的呢？

String a = "abc";
String b = "abc";
String c = new String("xyz");

例如上边的代码： 

String a = "abc";

       创建字符串的时候先查找字符串缓冲池中有没有相同的对象，如果有相同的对象就直接返回该对象的引用，如果没有相同的对象就在字符串缓冲池中创建该对象，然后将该对象的应用返回。对于这一步而言，缓冲池中没有abc这个字符串对象，所以首先创建一个字符串对象，然后将对象引用返回给a。

String b = "abc";

       这一句也是想要创建一个对象引用变量b使其指向abc这一对象。这时，首先查找字符串缓冲池，发现abc这个对象已经有了，这是就直接将这个对象的引用返回给b，此时a和b就共用了一个对象abc，不过不用担心，a改变了字符串而影响了b，因为字符串都是常量，一旦创建就没办法修改了，除非创建一个新的对象。

String c = new String("xyz");

       查找字符串缓冲池发现没有xyz这个字符串对象，于是就在字符串缓冲池中创建了一个xyz对象然后再将引用返回。

       从上边的分析可以看出，当new一个字符串时并不一定是创建了一个新的对象，有可能是与别的引用变量共同使用了同一个对象。下面看几个常见的有关字符串缓冲池的问题。

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二、创建了几个对象

String a = "abc";
String b = "abc";
String c = new String("xyz");
String d = new String("xyz");
String e = "ab" + "cd";

       这个程序与上边的程序比较相似，我们分比来看一下：

       1、String a = “abc”；这一句由于缓冲池中没有abc这个字符串对象，所以会创建一个对象；

       2、String b = “abc”；由于缓冲池中已经有了abc这个对象，所以不会再创建新的对象；

       3、String c = new String(“xyz”)；由于没有xyz这个字符串对象，所以会首先创建一个xyz的对象，然后这个字符串对象由作为String的构造方法，在内存中（不是缓冲池中）又创建了一个新的字符串对象，所以一共创建了两个对象；

       4、String d = new String(“xyz”)；缓冲池中已有该字符串对象，则缓冲池中不再创建该对象，然后会在内存中创建一个新的字符串对象，所以只创建了一个对象；

       5、String e = ”ab” + ”cd”；由于常量的值在编译的时候就被确定了。所以这一句等价于String e = ”abcd”；所以创建了一个对象；

       所以创建的对象的个数分别是：1,0,2,1,1。

三、到底相等不相等

       我们在学习java时就知道两个字符串对象相等的判断要用equal而不能使用==，但是学习了字符串缓冲池以后，应该知道为什么不能用==，什么情况下==和equal是等价的，首先，必须知道的是，equal比较的是两个字符串的值是否相等，而==比较的是两个对象的内存地址是否相等，下面我们就通过几个程序来看一下。

实例一：

public static void main(String[] args) { 
    String s1 = "Monday"; 
    String s2 = "Monday"; 
    if (s1 == s2) 
        System.out.println("s1 == s2"); 
    else 
        System.out.println("s1 != s2"); 
}

输出结果：

s1 == s2

       分析：通过上边的介绍字符串缓冲池，我们知道s1和s2都是指向字符串缓冲池中的同一个对象，所以内存地址是一样的，所以用==可以判断两个字符串是否相等。

实例二：

public static void main(String[] args) { 
    String s1 = "Monday"; 
    String s2 = new String("Monday"); 
    if (s1 == s2) 
        System.out.println("s1 == s2"); 
    else 
        System.out.println("s1 != s2"); 
    if (s1.equals(s2)) 
        System.out.println("s1 equals s2"); 
    else 
        System.out.println("s1 not equals s2"); 
} 

输出结果：

s1 != s2 
s1 equals s2 

       分析：由上边的分析我们知道，String s2 = new String(“Monday”)；这一句话没有在字符串缓冲池中创建新的对象，但是会在内存的其他位置创建一个新的对象，所以s1是指向字符串缓冲池的，s2是指向内存的其他位置，两者的内存地址不同的。

实例三：

public static void main(String[] args) { 
    String s1 = "Monday"; 
    String s2 = new String("Monday"); 
    s2 = s2.intern(); 
    if (s1 == s2) 
        System.out.println("s1 == s2"); 
    else 
        System.out.println("s1 != s2"); 
    if (s1.equals(s2)) 
        System.out.println("s1 equals s2"); 
    else 
        System.out.println("s1 not equals s2"); 
}

输出结果：

s1 == s2 
s1 equals s2 

       分析：先来说说intern()这个方法的作用吧，这个方法的作用是返回在字符串缓冲池中的对象的引用，所以s2指向的也是字符串缓冲池中的地址，和s1是相等的。

实例四：

public static void main(String[] args) { 

    String Monday = "Monday";  
    String Mon = "Mon";  
    String  day = "day";  
    System.out.println(Monday == "Mon" + "day");  
    System.out.println(Monday == "Mon" + day);  

}

输出结果：

true
false

       分析：第一个为什么等于true我们已经说过了，因为两者都是常量所以在编译阶段就已经能确定了，在第二个中，day是一个变量，所以不能提前确定他的值，所以两者不相等，从这个例子我们可以看出，只有+连接的两边都是字符串常量时，引用才会指向字符串缓冲池，都则都是指向内存中的其他地址。

实例五：

public static void main(String[] args) { 

    String Monday = "Monday";  
    String Mon = "Mon";  
    final String  day = "day";  
    System.out.println(Monday == "Mon" + "day");  
    System.out.println(Monday == "Mon" + day);  

}

输出结果：

true
true

       分析：加上final后day也变成了常量，所以第二句的引用也是指向的字符串缓冲池。