String中的秘密

字符串相加

字符串相加在Java中使用非常頻繁,通常情況下使用"+"就可以方便快捷的完成目標(biāo),但是你可能聽過"+"在有些時候效率不高,需要用StringBuilder代替.但是這種說法的背后原因是什么呢,哪種情況下適用呢?下面結(jié)合Jdk命令Javap解釋這倆問題.

一個普通的字符串相加:
public class StringTest {
    public static void main(String[] args){
      String a = "a";
      String b = "b";
      String c = "c";
      String d = a + b + c;
      System.out.println(d);
    }
}

使用javap查看編譯后的字節(jié)碼:

zeal@zeal-ThinkPad:~/tobenew$ javap -c StringTest
Picked up JAVA_TOOL_OPTIONS: -javaagent:/usr/share/java/jayatanaag.jar 
Compiled from "StringTest.java"
public class StringTest {
  public StringTest();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        
  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String a
       2: astore_1      
       3: ldc           #3                  // String b
       5: astore_2      
       6: ldc           #4                  // String c
       8: astore_3      
       9: new           #5                  // class java/lang/StringBuilder
      12: dup           
      13: invokespecial #6                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      16: aload_1       
      17: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      20: aload_2       
      21: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      24: aload_3       
      25: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      28: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      31: astore        4
      33: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      36: aload         4
      38: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      41: return        
}

我們并不討論具體的指令含義,簡單來看"+"在編譯中被StringBuilder替換,所以說"+"只是一個語法上的簡化,最后通過編譯器編譯成了StringBuilder的append實現(xiàn).可以發(fā)現(xiàn)在這里"+"和手寫append其實是一樣的,"+"更易讀些.

循環(huán)中的字符串相加:
public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
     final String a = "a";
     String b = "b";
     for(int i=0; i<5; i++) {
        b = b + a;
     }
     System.out.println(b);
   }
}

使用javap查看編譯后的字節(jié)碼:

zeal@zeal-ThinkPad:~/tobenew$ javap -c StringTest
Picked up JAVA_TOOL_OPTIONS: -javaagent:/usr/share/java/jayatanaag.jar 
Compiled from "StringTest.java"
public class StringTest {
  public StringTest();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String b
       2: astore_2      
       3: iconst_0      
       4: istore_3      
       5: iload_3       
       6: iconst_5      
       7: if_icmpge     36
      10: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
      13: dup           
      14: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      17: aload_2       
      18: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      21: ldc           #6                  // String a
      23: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      26: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      29: astore_2      
      30: iinc          3, 1
      33: goto          5
      36: getstatic     #8                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      39: aload_2       
      40: invokevirtual #9                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      43: return        
}

仔細(xì)看可以發(fā)現(xiàn)StringBuilder對象創(chuàng)建被放在了循環(huán)里面(goto語句),所以如果循環(huán)次數(shù)特別多就不適合用"+"了,要不然會創(chuàng)建大量的StringBuilder對象.正確的用法是這樣:

public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
     String a = "a";
     StringBuilder builder = new StringBuilder("b");
     for(int i=0; i<5; i++) {
        builder.append(a);
     }
     System.out.println(builder.toString());
   }
}
final字符串的相加:
public class StringTest {
    public static void main(String[] args){
      final String a = "a";
      final String b = "b";
      final String c = "c";
      String d = a + b + c;
      System.out.println(d);
    }
}

使用javap查看編譯后的字節(jié)碼:

zeal@zeal-ThinkPad:~/tobenew$ javap -c StringTest
Picked up JAVA_TOOL_OPTIONS: -javaagent:/usr/share/java/jayatanaag.jar 
Compiled from "StringTest.java"
public class StringTest {
  public StringTest();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        
  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String abc
       2: astore        4
       4: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       7: aload         4
       9: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      12: return        
}

我們發(fā)現(xiàn)根本沒有StringBuilder對象被創(chuàng)建,因為a,b,c值不會改變,所以d是一個確定值.Java在編譯期就進行了優(yōu)化.

字符串常量池的位置

常量池的位置在Jdk1.6之前(包括1.6)屬于永久區(qū)的一部分,而在1.7之后(包括1.7)被移到了堆中管理.

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
        List<String> strList = new ArrayList<String>();
    int i=0;
    while(true){
        strList.add((i+"").intern());
        i++;
    }
   }
}
zeal@zeal-pc:~$ ./soft/jdk/jdk1.6.0_45/bin/java -Xmx10m -XX:MaxPermSize=5m -XX:-UseGCOverheadLimit StringTest
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
    at java.lang.String.intern(Native Method)
    at StringTest.main(StringTest.java:8)
zeal@zeal-pc:~$ ./soft/jdk/jdk1.7.0_65/bin/java -Xmx10m -XX:MaxPermSize=5m -XX:-UseGCOverheadLimit StringTest
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at StringTest.main(StringTest.java:8)

字符串比較

這個在整理的時候遇到一個奇葩情況解釋不了,請大神回復(fù)一下
首先來看一波符合預(yù)期的例子:

//In Jdk1.7
public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
        String str1 = new String("world");
        String str2 = str1.intern();
        String str3 = "world";

        System.out.println(str1 == str2);  //false
        System.out.println(str2 == str3);  //true
   }
}
//In Jdk1.7
public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
        String str0 = "world";
        String str1 = new String("world");
        String str2 = str1.intern();
        String str3 = "world";

        System.out.println(str0 == str1);  //false
        System.out.println(str0 == str2);  //true
        System.out.println(str1 == str2);  //false
        System.out.println(str2 == str3);  //true
        System.out.println(str0 == str3);  //true
   }
}

看一下intern的源碼注釋:(Jdk1.6和Jdk1.7是完全一樣的)

When the intern method is invoked, if the pool already contains a
string equal to this <code>String</code> object as determined by
the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
returned. Otherwise, this <code>String</code> object is added to the
pool and a reference to this <code>String</code> object is returned.

如果常量池中存在和當(dāng)前對象equals相等的對象則返回常量池中的對象引用,否則將當(dāng)前對象(應(yīng)該是當(dāng)前對象的拷貝)加入常量池并返回引用.
從這里可以看出,"world"這種創(chuàng)建字符串的方式會被加入到常量池,而new對象的方式是不會添加到常量池或者從常量池中獲取的.

不符合預(yù)期的情況

//In Jdk1.7
public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
     String str1=new String("hell")+new String("o");
     String str2 = str1.intern();
     String str3 = "hello";
     String str4 = new String("hello");

     System.out.println(str1==str2);
     System.out.println(str2==str3);
     System.out.println(str1==str3);
     System.out.println(str3==str4);
   }
}
zeal@zeal-pc:~$ java StringTest
true
true
true
false

根據(jù)前文可以看到str1是由StringBuilder的toString方法構(gòu)造出來的,查看源碼可以發(fā)現(xiàn)toString其實是new了一個新的String對象出來.按照之前理解str1==str2應(yīng)為false.

madan坑好深,誰來解釋一下

public class StringTest {
   public static void main(String[] args){
        String str1 = new String("hell")+new String("o");
        String str2 = str1.intern();

        String str3 = new String("java");
        String str4 = str3.intern();

        String str5 = new String("world");
        String str6 = str5.intern();

        String str7 = "cat";
        String str8 = str7.intern();

        String str9 = new StringBuffer("hello").append("world").toString();
        String str10 = str9.intern();

        String str11 = new StringBuilder("hellojava").toString();
        String str12 = str11.intern();

        String str13=new StringBuilder("hello").append("2").toString();
        String str14 = "hello2";
        String str15=str13.intern();
    
                                           //Jdk1.7   //Jdk1.6
        System.out.println(str1 == str2);  //true?    //false
        System.out.println(str3 == str4);  //false    //false
        System.out.println(str5 == str6);  //false    //false
        System.out.println(str7 == str8);  //true     //true
        System.out.println(str9 == str10); //true?    //false
        System.out.println(str11 == str12);//false    //false
        System.out.println(str13==str14);  //false    //false
        System.out.println(str13==str15);  //false    //false
        System.out.println(str14==str15);  //true     //true
   }
}

之后進行了一系列測試,發(fā)現(xiàn)append和intern在一起的時候("+"等同于append)在1.7中會發(fā)生奇妙的現(xiàn)象.表面來看就好像append存在的時候往常量池中存放的不是String對象的拷貝而是String對象的引用.

只能把鍋給append了.... 誰來解釋一下!

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 一.你了解String類嗎? 想要了解一個類,最好的辦法就是看這個類的實現(xiàn)源代碼,String類的實現(xiàn)在 \jdk...
    Viking_Den閱讀 700評論 0 3
  • ??需要說明的一點是,這篇文章是以《深入理解Java虛擬機》第二版這本書為基礎(chǔ)的,這里假設(shè)大家已經(jīng)了解了JVM的運...
    Geeks_Liu閱讀 14,279評論 5 44
  • 寫著寫著發(fā)現(xiàn)簡書提醒我文章接近字?jǐn)?shù)極限,建議我換一篇寫了。 建議52:推薦使用String直接量賦值 一般對象都是...
    我沒有三顆心臟閱讀 1,441評論 2 4
  • 1. Java基礎(chǔ)部分 基礎(chǔ)部分的順序:基本語法,類相關(guān)的語法,內(nèi)部類的語法,繼承相關(guān)的語法,異常的語法,線程的語...
    子非魚_t_閱讀 34,642評論 18 399
  • 報告框架: 體驗環(huán)境 體驗產(chǎn)品:Snapchat 應(yīng)用版本:10.1.0.0 軟件大?。?7.8MB 設(shè)備型號:i...
    常爽0623閱讀 5,125評論 2 10

友情鏈接更多精彩內(nèi)容