String
概述
从String源码中看到,String被声明为final,因此不能被继承。在Java8中,String定义如下
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** The value is used for character storage. */ private final char value[]; /** Cache the hash code for the string */ private int hash; // Default to 0}
可以看出,String内部使用char数组存储数据
在 Java 9 之后,String 类的实现改用 byte 数组存储字符串,同时使用 coder 来标识使用了哪种编码。
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** The value is used for character storage. */ private final byte[] value; /** The identifier of the encoding used to encode the bytes in {@code value}. */ private final byte coder;}
不变性
String对象一旦被创建,就固定不变。对String对象的任何改变都不影响原对象,相关的任何change操作都会生成新的对象。
字符串常量池
了解字符串常量池时,我们带着几个问题来做探讨
什么是字符串常量池?它的设计意图是什么?
字符串常量池存在于哪里?
我们该如何操作它呢?
什么是字符串常量池?设计意图是什么?
顾名思义,它其实类似于一个缓存。
字符串的创建和分配,需要花费高昂的时间和空间,而字符串作为java程序中最常用的数据类型,解决这个问题,将大大提高程序的性能。所以,JVM为了提高性能和减少开销,对字符串的实例化做了一些优化:
为字符串开辟一个字符串常量池,类似于缓存区
创建字符串常量时,首先检查字符串常量池是否存在该字符串。存在该字符串,返回引用实例,不存在,实例化该字符串并放入池中
实现的基础
实现该优化的基础是因为字符串是不可变的,可以不用担心数据冲突进行共享
运行时实例创建的全局字符串常量池中有一个表,总是为池中每个唯一的字符串对象维护一个引用,这就意味着它们一直引用着字符串常量池中的对象,所以,在常量池中的这些字符串不会被垃圾收集器回收
堆
存储的是对象,每个对象都包含一个与之对应的class
JVM只有一个堆区(heap)被所有线程共享,堆中不存放基本类型和对象引用,只存放对象本身
对象的由垃圾回收器负责回收,因此大小和生命周期不需要确定
栈
每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的
栈分为3个部分:基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)
数据大小和生命周期是可以确定的,当没有引用指向数据时,这个数据就会自动消失
每个线程包含一个栈区,栈中只保存基础数据类型的对象和自定义对象的引用(不是对象)
方法区静态区,跟堆一样,被所有的线程共享
方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素,如class,static变量
字符串常量池就存在于方法区中
如何操作他呢?这里我们来通过代码实际操作一下哈,带着几个问题,我们接着搞
String str1 = new String("1");String str2 = new String("1");String str11 = "1";// intern的处理是 先判断字符串常量是否在字符串常量池中,如果存在直接返回该常量,// 如果没有找到,说明该字符串常量在堆中,则处理是把堆区该对象的引用加入到字符串常量池中,// 以后别人拿到的是该字符串常量的引用,实际存在堆中;String intern = str1.intern();System.out.println(str1 == str2); // falseSystem.out.println(str1 == str11); // falseSystem.out.println(str11 == intern); // true
String a = new String("2") + new String("2"); // 在方法区中调用StringBuffer的append方法,然后调用toString方法new出“22”;所以此时的“22”字符串是创建在堆区的String intern1 = a.intern(); // 将a的引用写入字符串常量池String b = "22";// 1.7以后指向堆区System.out.println(a == b); // trueSystem.out.println(intern1 == b); // trueSystem.out.println(intern1 == a); // true
String a = new String("2") + new String("2");String b = "22";System.out.println(a == b); // false
String str1 = "111";String str2 = "222";String str3 = str1 + str2;String str4 = "111222";String str5 = "111" + "222";System.out.println(str3 == str4); // falseSystem.out.println(str3 == str5); // false System.out.println(str3 == str4.intern()); // falseSystem.out.println(str4 == str5); // true