1. 创建字符串
常见的构造 String 的方式
// 方式一
String str = "Hello Bit";
// 方式二
String str2 = new String("Hello Bit");
// 方式三
char[] array = {
'a', 'b', 'c'};
String str3 = new String(array);
在官方文档上 (https://docs.oracle.com/javase/8/doc/api/index.html) 我们可以看到 String 还支持很多其他的构造方式, 我们用到的时候去查就可以了.
注意事项:
- “hello” 这样的字符串字面值常量, 类型也是 String.
- String 也是引用类型.
String str ="Hello";
代码内存布局如下:
回忆 "引用"
- 引用类似于 C 语言中的指针, 只是在栈上开辟了一小块内存空间保存一个地址.但是引用和指针又不太相同, 指 针能进行各种数字运算(指针+1)之类的, 但是引用不能, 这是一种 “没那么灵活” 的指针.
- 另外,也可以把引用想象成一个标签, “贴” 到一个对象上. 一个对象可以贴一个标签, 也可以贴多个. 如果一个对 象上面一个标签都没有,那么这个对象就会被 JVM 当做垃圾对象回收掉.
- Java 中数组, String, 以及自定义的类都是引用类型.
由于 String 是引用类型, 因此对于以下代码
String str1 = "Hello";
String str2 = str1;
内存布局如图：
是不是修改 str1 , str2 也会随之变化呢?
String str1 = "Hello";
String str2 = str1;
str1 = "world";
System.out.println(str2);
// 执行结果
Hello
我们发现, “修改” str1 之后, str2 也没发生变化, 还是 hello?
事实上, str1 = "world"这样的代码并不算 “修改” 字符串, 而是让 str1 这个引用指向了一个新的 String 对象.
内存布局图：
2. 字符串比较相等
如果现在有两个int型变量，判断其相等可以使用 == 完成。
int x = 10 ;
int y = 10 ;
System.out.println(x == y);
// 执行结果
true
如果说现在在Stringg类对象上使用 == ？
代码1
String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1 == str2);
// 执行结果
true
看起来貌似没啥问题, 再换个代码试试, 发现情况不太妙
代码2
String str1 = new String("Hello");
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1 == str2);
// 执行结果
false
分析两种创建 String 方式的差异.
代码1内存布局:
我们发现, str1 和 str2 是指向同一个对象的. 此时如 “Hello” 这样的字符串常量是在 字符串常量池中.
关于字符串常量池:
如 “Hello” 这样的字符串字面值常量, 也是需要一定的内存空间来存储的. 这样的常量具有一个特点, 就是不需要修改(常量嘛). 所以如果代码中有多个地方引用都需要使用 “Hello” 的话, 就直接引用到常量池的这个位置就行 了, 而没必要把"Hello" 在内存中存储两次.
代码2内存布局：
通过
String str1 = new String("Hello");这样的方式创建的 String对象相当于再堆上另外开辟了空间来存储"Hello" 的内容, 也就是内存中存在两份"Hello".
String 使用 == 比较并不是在比较字符串内容, 而是比较两个引用是否是指向同一个对象.
关于对象的比较
面向对象编程语言中, 涉及到对象的比较, 有三种不同的方式, 比较身份, 比较值, 比较类型. 在大部分编程语言中 ==是用来比较比较值的. 但是 Java 中的 == 是用来比较身份的.
如何理解比较值和比较身份呢?
可以想象一个场景, 现在取快递,都有包裹储物柜. 上面有很多的格子. 每个格子里面都放着东西.
Java 中要想比较字符串的内容, 必须采用String类提供的equals方法.
String str1 = new String("Hello");
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1.equals(str2));
// System.out.println(str2.equals(str1)); // 或者这样写也行
// 执行结果
true
equals 使用注意事项
现在需要比较 str 和 “Hello” 两个字符串是否相等, 我们该如何来写呢?
String str = new String("Hello");
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello"));
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str));
更推荐使用“方式二”.一旦str是null,方式一的代码会抛出异常，而方式二不会.
String str = null;
// 方式一
System.out.println(str.equals("Hello")); // 执行结果抛出java.lang.NullPointerException异常
// 方式二
System.out.println("Hello".equals(str)); //执行结果 false
注意事项: “Hello” 这样的字面值常量, 本质上也是一个 String 对象, 完全可以使用 equals 等 String 对象的方法.
3. 字符串常量池
在上面的例子中, String类的两种实例化操作, 直接赋值和 new 一个新的 String.
1. 直接赋值
String str1 = "hello" ;
String str2 = "hello" ;
String str3 = "hello" ;
System.out.println(str1 == str2); // true
System.out.println(str1 == str3); // true
System.out.println(str2 == str3); //true
为什么现在并没有开辟新的堆内存空间呢？
String类的设计使用了共享设计模式
在JVM底层实际上会自动维护一个对象池（字符串常量池)
- 如果现在采用了直接赋值的模式进行String类的对象实例化操作，那么该实例化对象（字符串内容）将自动保存 到这个对象池之中.
- 如果下次继续使用直接赋值的模式声明String类对象，此时对象池之中如若有指定内容，将直接进行引用
- 如若没有，则开辟新的字符串对象而后将其保存在对象池之中以供下次使用
理解 “池” (pool)
- “池” 是编程中的一种常见的, 重要的提升效率的方式, 我们会在未来的学习中遇到各种 “内存池”, “线程池”,“数据库连接池” …
- 然而池这样的概念不是计算机独有, 也是来自于生活中. 举个例子:
现实生活中有一种女神, 称为 “绿茶”,在和高富帅谈着对象的同时, 还可能和别的屌丝搞暧昧. 这时候这个屌丝被 称为 “备胎”. 那么为啥要有备胎? 因为一旦和高富帅分手了, 就可以立刻找备胎接盘, 这样效率比较高.- 如果这个女神, 同时在和很多个屌丝搞暧昧, 那么这些备胎就称为备胎池
2.采用构造方法
类对象使用构造方法实例化是标准做法。分析如下程序：
String str = new String("hello");
这样的做法有两个缺点:
- 如果使用String构造方法就会开辟两块堆内存空间，并且其中一块堆内存将成为垃圾空间(字符串常量 “hello” 也 是一个匿名对象, 用了一次之后就不再使用了, 就成为垃圾空间, 会被 JVM 自动回收掉).
- 字符串共享问题. 同一个字符串可能会被存储多次, 比较浪费空间.
我们可以使用 String 的 intern 方法来手动把 String 对象加入到字符串常量池中
// 该字符串常量并没有保存在对象池之中
String str1 = new String("hello") ;
String str2 = "hello" ;
System.out.println(str1 == str2);
// 执行结果
false
String str1 = new String("hello").intern() ;
String str2 = "hello" ;
System.out.println(str1 == str2);
// 执行结果
true
面试题：请解释String类中两种对象实例化的区别
- 直接赋值：只会开辟一块堆内存空间，并且该字符串对象可以自动保存在对象池中以供下次使用。
- 构造方法：会开辟两块堆内存空间，不会自动保存在对象池中，可以使用intern()方法手工入池。
因此，我们一般采用直接赋值的方式创建String对象。