淺析Java中字串初始化new String()和直接賦值的區別、陣列初始化時用new與不用new的區別
首先明白一個事,Java存在一個常量池,可以用來儲存字串常量。
一、建立的字串變數在記憶體中的區別
對於字串:其物件的引用都是儲存在棧中的,如果是編譯期已經建立好(直接用雙引號定義的)的就儲存在常量池中,如果是執行期(new出來的)才能確定的就儲存在堆中。對於equals相等的字串,在常量池中永遠只有一份,在堆中有多份。
例如:String str1="ABC"; 和String str2 = new String("ABC"); 兩者看似都是建立了一個字串物件,但在記憶體中確是各有各的想法。
1、String str1="ABC" :可能建立一個物件或者不建立物件。
如果"ABC"這個字串在 Java String 池裡不存在,會在 Java String 池建立一個String物件("ABC")。如果已經存在,str1直接reference to 這個String池裡的物件。
在編譯期,JVM會去常量池來查詢是否存在“ABC”,如果不存在,就在常量池中開闢一個空間來儲存“ABC”;如果存在,就不用新開闢空間。然後在棧記憶體中開闢一個名字為str1的空間,來儲存“ABC”在常量池中的地址值。
2、String str2 = new String("ABC") :至少建立一個物件,也可能兩個。
因為用到 new 關鍵字,會在heap堆中建立一個 str2 的String 物件,它的value 是 "ABC"。同時,如果"ABC"這個字串在 Java String 池裡不存在,也會在 Java String 池建立一個String物件("ABC")。
在編譯階段JVM先去常量池中查詢是否存在“ABC”,如果不存在,則在常量池中開闢一個空間儲存“ABC”。在執行時期,通過String類的構造器在堆記憶體中new了一個空間,然後將String池中的“ABC”複製一份存放到該堆空間中,在棧中開闢名字為str2的空間,存放堆中new出來的這個String物件的地址值。
也就是說,前者在初始化的時候可能建立了一個物件,也可能一個物件也沒有建立;後者因為new關鍵字,至少在記憶體中建立了一個物件,也有可能是兩個物件。
二、String類的特性
String類 是final修飾的,不可以被繼承。
String類的底層是基於char陣列的。
三、intern() 方法
String 有一個intern() 方法,用來檢測在String pool是否已經有這個String存在。
public String intern()
// 返回字串物件的規範化表示形式
一個初始時為空的字串池,它由類 String 私有地維護。
當呼叫 intern 方法時,如果常量池已經包含一個等於此 String 物件的字串(該物件由 equals(Object) 方法確定),則返回池中的字串。否則,將此 String 物件新增到池中,並且返回此 String 物件的引用。
它遵循對於任何兩個字串 s 和 t,當且僅當 s.equals(t) 為 true 時,s.intern() == t.intern() 才為 true。
所有字面值字串和字串賦值常量表達式都是內部的。
返回:一個字串,內容與此字串相同,但它保證來自字串池中。
// 考慮下面的問題:
String str1 = new String("ABC");
String str2 = new String("ABC");
// str1 == str2 的值是True 還是False呢? False.
String str3 = "ABC";
String str4 = "ABC";
String str5 = "A" + "BC";
// str3 == str4 的值是True 還是False呢? True.
// str3 == str5 的值是True 還是False呢? True.
// 在寫程式碼的時候,一般不要 String str2 = new String("ABC");
String a = "ABC";
String b = "AB";
String c = b+"C";
System.out.println(a==c); // false
a和b都是字串常量所以在編譯期就被確定了!
而c中有個b是引用不是字串常量,所以不會在編譯期確定。
而String是final的!所以在b+"c"的時候實際上是新建立了一個物件,然後在把新建立物件的引用傳給c。
public static void main(String[] args) throws Exception {
String a = "b" ;
String b = "b" ;
System.out.println( a == b);
String d = new String( "d" ).intern() ;
String c = "d" ;
//String d = new String( "d" ).intern() ;
System.out.println( c == d);
System.out.println("------------------");
String d1 = new String( "d" ) ;
String e1=d1.intern();
String c1 = "d" ;
//String d = new String( "d" ).intern() ;
System.out.println( c1 == d1);
System.out.println( c1 == e1);
System.out.println( e1 == d1);
System.out.println("------------------");
String s1=new String("kvill");
String s2=s1.intern();
System.out.println( s1==s2 ); //s1=s1.intern()
System.out.println( s1+" "+s2 );
System.out.println( s2==s1.intern() );
}
執行結果:
true
true
------------------
false
true
false
------------------
false
kvill kvill
true
s1==s1.intern()為false說明原來的“kvill”仍然存在;
String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";
String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");
這裡解釋一下,對於通過 new 產生一個字串(假設為 ”china” )時,會先去常量池中查詢是否已經有了 ”china” 物件,如果沒有則在常量池中建立一個此字串物件,然後堆中再建立一個常量池中此 ”china” 物件的拷貝物件。
也就是有道面試題: String s = new String(“xyz”); 產生幾個物件?
一個或兩個。如果常量池中原來沒有 ”xyz”, 就是兩個。如果原來的常量池中存在“xyz”時,就是一個。
對於基礎型別的變數和常量:變數和引用儲存在棧中,常量儲存在常量池中。
四、效能與安全
1、效能效率
String類被設計成不可變(immutable)類,所以它的所有物件都是不可變物件。例如:
String str = “hello";
str = str + "world“;
所以當上文str指向了一個String物件(內容為“hello”),然後對str進行“+”操作,str原來指向的物件並沒有變,而是str又指向了另外一個物件(“hello world”),原來的物件還在記憶體中。
由此也可以看出,頻繁的對String物件進行修改,會造成很大的記憶體開銷。此時應該用StringBuffer或StringBuilder來代替String。
而 new String() 更加不適合,因為每一次建立物件都會呼叫構造器在堆中產生新的物件,效能低下且記憶體更加浪費。
2、安全性
物件都是隻讀的,所以多執行緒併發訪問也不會有任何問題。
由於不可變,用來儲存資料也是極為安全的。
五、部落格推薦
這一篇寫的很詳細,推薦閱讀。
Java的string類常量池及不可變性:https://blog.csdn.net/u010887744/article/details/50844525
六、陣列初始化時用new與不用new的區別
不同於String類,String由於實現了常量池,所以new 和不new 有區別:new的話,引用變數指向堆區。不new的話,引用變數指向常量池。
而對於陣列的定義,初始化時用new與不用new 沒區別,只是兩種方式罷了,因為陣列是引用資料型別,建立物件時,無論用不用new,陣列實體都是放在堆記憶體中,引用變數放在棧記憶體。
參考文章:
https://blog.csdn.net/u014082714/article/details/50087563
https://blog.csdn.net/qq_33417486/article/details/82787598