java面试题解惑系列(二)——到底创建了几个string对象?...

 

 

 

Java代码

String str=new String("abc");

紧接着这段代码之后的往往是这个问题，那就是这行代码究竟创建了几个String对象呢？相信大家对这道题并不陌生，答案也是众所周知的，2个。接下来我们就从这道题展开，一起回顾一下与创建String对象相关的一些JAVA知识。

可以把上面这行代码分成String str、=、"abc"和new String()四部分来看待。String str只是定义了一个名为str的String类型的变量，因此它并没有创建对象；=是对变量str进行初始化，将某个对象的引用（或者叫句柄）赋值给它，显然也没有创建对象；现在只剩下new String("abc")了。那么，new String("abc")为什么又能被看成"abc"和new String()呢？我们来看一下被我们调用了的String的构造器：

Java代码

public String(String original) {

//other code ...

}

大家都知道，我们常用的创建一个类的实例（对象）的方法有以下两种：

使用new创建对象。

调用Class类的newInstance方法，利用反射机制创建对象。

正是使用new调用了String类的上面那个构造器方法创建了一个对象，并将它的引用赋值给了str变量。同时我们注意到，被调用的构造器方法接受的参数也是一个String对象，这个对象正是"abc"。由此又要引入另外一种创建String对象的方式的讨论——引号内包含文本。

这种方式是String特有的，并且它与new的方式存在很大区别。

Java代码

String str="abc";

毫无疑问，这行代码创建了一个String对象。

Java代码

String a="abc";

String b="abc";

那这里呢？答案还是一个。

Java代码

String a="ab"+"cd";

再看看这里呢？答案是三个。有点奇怪吗？说到这里，我们就需要引入对字符串池相关知识的回顾了。

在JAVA虚拟机（JVM）中存在着一个字符串池，其中保存着很多String对象，并且可以被共享使用，因此它提高了效率。由于String类是final的，它的值一经创建就不可改变，因此我们不用担心String对象共享而带来程序的混乱。字符串池由String类维护，我们可以调用intern()方法来访问字符串池。

再回头看看String a="abc";，这行代码被执行的时候，JAVA虚拟机首先在字符串池中查找是否已经存在了值为"abc"的这么一个对象，它的判断依据是String类equals(Object obj)方法的返回值。如果有，则不再创建新的对象，直接返回已存在对象的引用；如果没有，则先创建这个对象，然后把它加入到字符串池中，再将它的引用返回。因此，不难理解前面三个例子中头两个例子为什么是这个答案了。

对于第三个例子：

Java代码

String a="ab"+"cd";

"ab"和"cd"分别创建了一个对象，它们经过“+”连接后又创建了一个对象"abcd"，因此一共三个，并且它们都被保存在字符串池里了。

现在问题又来了，是不是所有经过“+”连接后得到的字符串都会被添加到字符串池中呢？我们都知道“==”可以用来比较两个变量，它有以下两种情况：

如果比较的是两个基本类型（char，byte，short，int，long，float，double，boolean），则是判断它们的值是否相等。

如果表较的是两个对象变量，则是判断它们的引用是否指向同一个对象。

下面就用“==”来做几个测试。为了便于说明，把指向字符串池中已经存在的对象也视为该对象被加入了字符串池：

Java代码

public class StringTest {

public static void main(String[] args) {

String a = "ab";// 创建了一个对象，并加入字符串池中

System.out.println("String a = "ab";");

String b = "cd";// 创建了一个对象，并加入字符串池中

System.out.println("String b = "cd";");

String c = "abcd";// 创建了一个对象，并加入字符串池中

String d = "ab" + "cd";

// 如果d和c指向了同一个对象，则说明d也被加入了字符串池

if (d == c) {

System.out.println(""ab"+"cd" 创建的对象 "加入了" 字符串池中");

}

// 如果d和c没有指向了同一个对象，则说明d没有被加入字符串池

else {

System.out.println(""ab"+"cd" 创建的对象 "没加入" 字符串池中");

}

String e = a + "cd";

// 如果e和c指向了同一个对象，则说明e也被加入了字符串池

if (e == c) {

System.out.println(" a +"cd" 创建的对象 "加入了" 字符串池中");

}

// 如果e和c没有指向了同一个对象，则说明e没有被加入字符串池

else {

System.out.println(" a +"cd" 创建的对象 "没加入" 字符串池中");

}

String f = "ab" + b;

// 如果f和c指向了同一个对象，则说明f也被加入了字符串池

if (f == c) {

System.out.println(""ab"+ b 创建的对象 "加入了" 字符串池中");

}

// 如果f和c没有指向了同一个对象，则说明f没有被加入字符串池

else {

System.out.println(""ab"+ b 创建的对象 "没加入" 字符串池中");

}

String g = a + b;

// 如果g和c指向了同一个对象，则说明g也被加入了字符串池

if (g == c) {

System.out.println(" a + b 创建的对象 "加入了" 字符串池中");

}

// 如果g和c没有指向了同一个对象，则说明g没有被加入字符串池

else {

System.out.println(" a + b 创建的对象 "没加入" 字符串池中");

}

}

}

运行结果如下：

String a = "ab";

String b = "cd";

"ab"+"cd" 创建的对象 "加入了" 字符串池中

a +"cd" 创建的对象 "没加入" 字符串池中

"ab"+ b 创建的对象 "没加入" 字符串池中

a + b 创建的对象 "没加入" 字符串池中

从上面的结果中我们不难看出，只有使用引号包含文本的方式创建的String对象之间使用“+”连接产生的新对象才会被加入字符串池中。对于所有包含new方式新建对象（包括null）的“+”连接表达式，它所产生的新对象都不会被加入字符串池中，对此我们不再赘述。因此我们提倡大家用引号包含文本的方式来创建String对象以提高效率，实际上这也是我们在编程中常采用的。

接下来我们再来看看intern()方法，它的定义如下：

Java代码

public native String intern();

这是一个本地方法。在调用这个方法时，JAVA虚拟机首先检查字符串池中是否已经存在与该对象值相等对象存在，如果有则返回字符串池中对象的引用；如果没有，则先在字符串池中创建一个相同值的String对象，然后再将它的引用返回。

我们来看这段代码：

Java代码

public class StringInternTest {

public static void main(String[] args) {

// 使用char数组来初始化a，避免在a被创建之前字符串池中已经存在了值为"abcd"的对象

String a = new String(new char[] { 'a', 'b', 'c', 'd' });

String b = a.intern();

if (b == a) {

System.out.println("b被加入了字符串池中，没有新建对象");

} else {

System.out.println("b没被加入字符串池中，新建了对象");

}

}

}

运行结果：

b没被加入字符串池中，新建了对象

如果String类的intern()方法在没有找到相同值的对象时，是把当前对象加入字符串池中，然后返回它的引用的话，那么b和a指向的就是同一个对象；否则b指向的对象就是JAVA虚拟机在字符串池中新建的，只是它的值与a相同罢了。上面这段代码的运行结果恰恰印证了这一点。

最后我们再来说说String对象在JAVA虚拟机（JVM）中的存储，以及字符串池与堆（heap）和栈（stack）的关系。我们首先回顾一下堆和栈的区别：

栈（stack）：主要保存基本类型（或者叫内置类型）（char、byte、short、int、long、float、double、boolean）和对象的引用，数据可以共享，速度仅次于寄存器（register），快于堆。

堆（heap）：用于存储对象。

我们查看String类的源码就会发现，它有一个value属性，保存着String对象的值，类型是char[]，这也正说明了字符串就是字符的序列。

当执行String a="abc";时，JAVA虚拟机会在栈中创建三个char型的值'a'、'b'和'c'，然后在堆中创建一个String对象，它的值（value）是刚才在栈中创建的三个char型值组成的数组{'a','b','c'}，最后这个新创建的String对象会被添加到字符串池中。如果我们接着执行String b=new String("abc");代码，由于"abc"已经被创建并保存于字符串池中，因此JAVA虚拟机只会在堆中新创建一个String对象，但是它的值（value）是共享前一行代码执行时在栈中创建的三个char型值值'a'、'b'和'c'。

对于篇首提出的String str=new String("abc")为什么是创建了两个对象这个问题就已经相当明了