java中String类的使用频率非常高,本人在学习此模块时,认为下列几点知识值得注意:
一、String是不可变对象
java.lang.String类使用了final修饰,不能被继承。Java程序中的所有字面值,即双引号括起的字符串,如"abc",都是作为String类的实例实现的。String是常量,其对象一旦构造就不能再被改变。换句话说,String对象是不可变的,每一个看起来会修改String值的方法,实际上都是创造了一个全新的String对象,以包含修改后的字符串内容。而最初的String对象则丝毫未动。String对象具有只读特性,指向它的任何引用都不可能改变它的值,因此,也不会对其他的引用有什么影响。但是字符串引用可以重新赋值。java字符串在内存中采用unicode编码方式,任何一个字符对应两个字节的定长编码,即任何一个字符(无论中文还是英文)都算一个字符长度,占用两个字节。
例1:
public class Immutable { public static String upcase(String s) { return s.toUpperCase(); } public static void main(String[ ] args) { String str1= "Hello World"; System.out.println(str1); //Hello World String str2 = upcase(str1); System.out.println(str2); //HELLO WORLD System.out.println(str1); //Hello World } }
当把str1传递给upcase()方法时,实际传递的是引用的一个拷贝。其实,每当把String对象作为方法的参数时,都会复制一份引用,而该引用所指的对象其实一直待在单一的物理位置上,从未动过。
二、String常量池
常量池(constant pool)指的是在编译期被确定,并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。它包括了关于类、方法、接口等中的常量,也包括字符串常量。Java为了提高性能,静态字符串(字面量/常量/常量连接的结果)在常量池中创建,并尽量使用同一个对象,重用静态字符串。对于重复出现的字符串直接量,JVM会首先在常量池中查找,如果常量池中存在即返回该对象。
例2:
public class test1 { public static void main(String[] args){ String str1 = "Hello"; //不会创建新的String对象,而是使用常量池中已有的"Hello", String str2 = "Hello"; System.out.println(str1 == str2); //true //使用new关键字会创建新的String对象 String str3 = new String("Hello"); System.out.println(str1 == str3); //false } }
三、String、StringBuffer和StringBuilder的区别
1.对象的可变与不可变
String类中使用字符数组来保存数据,因为有“final”修饰符,所以string对象是不可变的。如下:
private final char value[];
StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类,在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存数据,这两种对象都是可变的。如下:
char[] value;
2.是否是线程安全
String中的对象是不可变的,也就可以理解为常量,所以是线程安全。
AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。
StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。看如下源码:
1 public synchronized StringBuffer reverse() { 2 super.reverse(); 3 return this; 4 } 5 6 public int indexOf(String str) { 7 return indexOf(str, 0); //存在 public synchronized int indexOf(String str, int fromIndex) 方法 8 }
StringBuilder并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。
3.StringBuilder与StringBuffer共同点
StringBuilder与StringBuffer有公共的抽象父类AbstractStringBuilder。
抽象类与接口的一个区别是:抽象类中可以定义一些子类的公共方法,子类只需要增加新的功能,不需要重复写已经存在的方法;而接口中只是对方法的申明和常量的定义。
StringBuilder、StringBuffer的方法都会调用AbstractStringBuilder中的公共方法,如super.append(...)。只是StringBuffer会在方法上加synchronized关键字,进行同步。
如果程序不是多线程的,那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer。
四、创建了几个对象的问题
1 String str1 = "abc"; 2 String str2 = new String("abc");
对于1中的 String str1 = "abc",首先会检查字符串常量池中是否含有字符串abc,如果有则直接指向,如果没有则在字符串常量池中添加abc字符串并指向它.所以这种方法最多创建一个对象,有可能不创建对象。
对于2中的String str2 = new String("abc"),首先会在堆内存中申请一块内存存储字符串abc,str2指向其内存块对象。同时还会检查字符串常量池中是否含有abc字符串,若没有则添加abc到字符串常量池中。所以 new String()可能会创建两个对象。
所以如果以上两行代码在同一个程序中,则1中创建了1个对象,2中创建了1个对象。如果将这两行代码的顺序调换一下,则1 String str2 = new String("abc")创建了两个对象,而2 String str1 = "abc"没有创建对象。
看看下面的代码创建了多少个对象:
1 String temp="apple"; 2 for(int i=0;i<1000;i++) { 3 temp=temp+i; 4 }
答案:1001个对象。
下面的代码创建了多少个对象:
1 String temp=new String("apple") 2 for(int i=0;i<1000;i++) { 3 temp=temp+i; 4 }
答案:1002个对象。
五、String的匹配相等问题
使用String类经常需要对两个字符串进行对比,看是否相等。有==和equals两种选择,这两者方法区别很大:
比对象的内容是否相等使用equals(),比较两个引用是否指向同一个对象时用==;equals()是看内容是否相等,比较好理解。而==是看是否属于同一个对象。
首先还要明白这个概念:常量池在java用于保存在编译期已确定的,已编译的class文件中的一份数据。主要看编译期字符串能否确定。
看看下面几个例子:
test1:
1 String ok="ok"; 2 String ok1=new String("ok"); 3 System.out.println(ok==ok1);//fasle
ok指向字符串常量池,ok1指向new出来的堆内存块,new的字符串在编译期是无法确定的。所以输出false。
test2:
1 String ok="apple1"; 2 String ok1="apple"+1; 3 System.out.println(ok==ok1);//true
编译期ok和ok1都是确定的,字符串都为apple1,所以ok和ok1都指向字符串常量池里的字符串apple1。指向同一个对象,所以为true。
test3:
1 String ok="apple1"; 2 int temp=1; 3 String ok1="apple"+temp; 4 System.out.println(ok==ok1);//false
主要看ok和ok1能否在编译期确定,ok是确定的,放进并指向常量池,而ok1含有变量导致不确定,所以不是同一个对象.输出false。
test4:
1 String ok="apple1"; 2 final int temp=1; 3 String ok1="apple"+temp; 4 System.out.println(ok==ok1);//true
ok确定,加上final后使得ok1也在编译期能确定,所以输出true。
test5:
1 public static void main(String[] args) { 2 String ok="apple1"; 3 final int temp=getTemp(); 4 String ok1="apple"+temp; 5 System.out.println(ok==ok1);//false 6 } 7 8 public static int getTemp(){ 9 return 1; 10 }
ok一样是确定的。而ok1不能确定,需要运行代码获得temp,所以不是同一个对象,输出false。
String的intern()方法
当调用 intern()方法时,如果常量池中已经包含一个等于此 String 对象的字符串(该对象由 equals(Object) 方法确定),则返回常量池中的字符串;否则,将此 String 对象添加到常量池中,并且返回此 String 对象的引用。
看以下几个例子:
test6:
public class test6 { private static String a = "ab"; public static void main(String[] args){ String s1 = "a"; String s2 = "b"; String s = s1 + s2;//+的用法 System.out.println(s == a); //flase System.out.println(s.intern() == a);// true (intern的含义) } }
test7:
1 public class test6 { 2 private static String a = new String("ab"); 3 public static void main(String[] args){ 4 String s1 = "a"; 5 String s2 = "b"; 6 String s = s1 + s2; 7 System.out.println(s == a); //flase 8 System.out.println(s.intern() == a);//false 9 System.out.println(s.intern() == a.intern()); //true 10 } 11 }