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彻底弄懂字符串常量池等相关问题

来源:德赢vwin   发布时间:2019-06-23   点击量:454

前言:

  在平时我们使用字符串一般就是拿来直接搞起,很少有深入的去想过这方面的知识,导致别人在考我们的时候,会问 String str = new String("123"); 这个一行代码执行创建了几个对象, String str1= str + new String("456");这行代码中str1存储在内存的哪个位置,堆or 字符串常量区(方法区)? 会把我们问的哑口无言了;哈哈哈哈,其实也不是水平问题,是我们平时可以仔细的去总结该类问题,下面就详细的对这类问题进行总结;

 

一、首先把容易混淆以及被人问傻的几个问题归类汇总:[没看本文答案解析,全部答对的请留言,我关注你]

问题1:

   String str1 = new String("1"); str1.intern(); String str2 = "1"; System.out.println(str1 == str2); //结果是 false or true? String str3 = new String("2") + new String("2"); t3.intern(); String str4 = "22"; System.out.println(str3 == str4); //结果是 false or true?

问题2:

 String str1 = "aaa"; String str2 = "bbb"; String str3 = "aaabbb"; String str4 = str1 + str2; String str5 = "aaa" + "bbb"; System.out.println(str3 == str4); // false or true System.out.println(str3 == str4.intern()); // true or false System.out.println(str3 == str5);// true or false

问题3:

String t1 = new String("2");String t2 = "2";t1.intern();System.out.println(t1 == t2); //false or trueString t3 = new String("2") + new String("2");String t4 = "22";t3.intern();System.out.println(t3 == t4); //false or true

问题4:

Integer a = 1; Integer b = 2; Integer c = 3; Integer d = 3; Integer e = 321; Integer f = 321; Long g = 3L; System.out.println(c == d); System.out.Println(e == f); System.out.println(c == (a + b)); System.out.println(c.equals(a+b)); System.out.println(g == (a + b)); System.out.println(g.equals(a + b));

 

二、知识储备

在解答这四个问题的过程中,我们首先说一下几个知识,很重要:

1.intern()函数

  intern函数的作用是将对应的符号常量进入特殊处理,在1.6以前 和 1.7以后有不同的处理;

  先看1.6:

      在1.6中,intern的处理是 先判断字符串常量是否在字符串常量池中,如果存在直接返回该常量,如果没有找到,则将该字符串常量加入到字符串常量区,也就是在字符串常量区建立该常量;

  在1.7中:

      在1.7中,intern的处理是 先判断字符串常量是否在字符串常量池中,如果存在直接返回该常量,如果没有找到,则在堆中建立该字符串常量,然后把堆区该对象的引用加入到字符串常量池中,以后别人拿到的是该字符串常量的引用,实际存在堆中;

 

2.常量池的分类【理解即可】

2.1 class文件常量池

在Class文件中除了有类的版本【高版本可以加载低版本】、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池(Constant Pool Table)【此时没有加载进内存,也就是在文件中】,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用

下面对字面量和符号引用进行说明字面量字面量类似与我们平常说的常量,主要包括:

    文本字符串:就是我们在代码中能够看到的字符串,例如String a = “aa”。其中”aa”就是字面量。被final修饰的变量。

符号引用主要包括以下常量:

    类和接口和全限定名:例如对于String这个类,它的全限定名就是java/lang/String。字段的名称和描述符:所谓字段就是类或者接口中声明的变量,包括类级别变量(static)和实例级的变量。方法的名称和描述符。所谓描述符就相当于方法的参数类型+返回值类型

2.2 运行时常量池

我们知道类加载器会加载对应的Class文件,而上面的class文件中的常量池,会在类加载后进入方法区中的运行时常量池【此时存在在内存中】。并且需要的注意的是,运行时常量池是全局共享的,多个类共用一个运行时常量池。并且class文件中常量池多个相同的字符串在运行时常量池只会存在一份。注意运行时常量池存在于方法区中。

2.3 字符串常量池

  看名字我们就可以知道字符串常量池会用来存放字符串,也就是说常量池中的文本字符串会在类加载时进入字符串常量池。那字符串常量池和运行时常量池是什么关系呢?上面我们说常量池中的字面量会在类加载后进入运行时常量池,其中字面量中有包括文本字符串,显然从这段文字我们可以知道字符串常量池存在于运行时常量池中。也就存在于方法区中。不过在周志明那本深入java虚拟机中有说到,到了JDK1.7时,字符串常量池就被移出了方法区,转移到了里了。那么我们可以推断,到了JDK1.7以及之后的版本中,运行时常量池并没有包含字符串常量池,运行时常量池存在于方法区中,而字符串常量池存在于中。

3.问题解析【重点】

3.1 问题1解析

  tring str1 = new String("1");  解析:首先此行代码创建了两个对象,在执行前会在常量池中创建一个"1"的对象,然后执行该行代码时new一个"1"的对象存放在堆区中;然后str1指向堆区中的对象; str1.intern();  解析:该行代码首先查看"1"字符串有没有存在在常量池中,此时存在则直接返回该常量,这里返回后没有引用接受他,【假如不存在的话在jdk1.6中会在常量池中建立该常量,在jdk1.7以后会在堆中建立该字符串,然后把他的引用放在常量池中】 String str2 = "1";  解析:此时"1"已经存在在常量池中,str2指向常量池中的对象; System.out.println(str1 == str2); //结果是 false or true?  解析:str1指向堆区的对象,str2指向常量池中的对象,两个引用指向的地址不同,输入false; String str3 = new String("2") + new String("2");  解析:此行代码执行的底层执行过程是 首先使用StringBuffer的append方法将"2"和"2"拼接在一块,然后调用toString方法new出“22”;所以此时的“22”字符串是创建在堆区的; t3.intern();  解析:此行代码执行时字符串常量池中没有"22",所以此时在jdk1.6中会在字符串常量池中创建"22",而在jdk1.7中会在堆中创建该字符串,然后将其引用添加到常量池中; String str4 = "22";  解析:此时的str4在jdk1.6中会指向方法区,而在jdk1,7中会指向堆区; System.out.println(str3 == str4); //结果是 false or true?  解析:很明显了 jdk1.6中为false 在jdk1.7中为true;

3.2 问题2解析

 String str1 = "aaa"; 解析:str1指向方法区; String str2 = "bbb"; 解析: str2 指向方法区 String str3 = "aaabbb"; 解析:str3指向方法区 String str4 = str1 + str2; 解析:此行代码上边已经说过原理。str4指向堆区 String str5 = "aaa" + "bbb"; 解析:该行代码重点说明一下,jvm对其有优化处理,也就是在编译阶段就会将这两个字符串常量进行拼接,也就是"aaabbb";所以他是在方法区中的;’ System.out.println(str3 == str4); // false or true 解析:很明显 为false, 一个指向堆 一个指向方法区 System.out.println(str3 == str4.intern()); // true or false 解析:jdk1.6中str4.intern会把“aaabbb”放在方法区,1.7后放在堆区,所以在1.6中会是true 但是在1.7中是false System.out.println(str3 == str5);// true or false 解析:都指向字符串常量区,字符串长常量区在方法区,相同的字符串只存在一份,其实这个地方在扩展一下,因为方法区的字符串常量是共享的,在两个线程同时共享这个字符串时,如果一个线程改变他会是怎么样的呢,其实这种场景下是线程安全的,jvm会将改变后的字符串常量在   字符串常量池中重新创建一个处理,可以保证线程安全

 

3.3 问题3解析

tring t1 = new String("2");解析:创建了两个对象,t1指向堆区String t2 = "2";解析:t2指向字符串常量池t1.intern();解析:字符串常量池已经存在该字符串,直接返回;System.out.println(t1 == t2); //false or true解析:很明显 falseString t3 = new String("2") + new String("2");解析:过程同问题1 t3指向堆区String t4 = "22";解析:t4 在1.6 和 1.7中指向不同t3.intern();解析: 字符串常量池中已经存在该字符串 直接返回System.out.println(t3 == t4); //false or true解析: 很明显为 false 指向不同的内存区

3.4 问题4解析

这个地方存在一个知识点。可能是个盲区,这次要彻底记住“

(1). 内存中有一个java基本类型封装类的常量池。这些类包括Byte, Short, Integer, Long, Character, Boolean。需要注意的是,Float和Double这两个类并没有对应的常量池。

(2).上面5种整型的包装类的对象是存在范围限定的;范围在-128~127存在在常量池,范围以外则在堆区进行分配。

(3). 在周志明的那本虚拟机中有这样一句话:包装类的“==”运行符在不遇到算术运算的情况下不会自动拆箱,以及他们的equals()方法不处理数据类型的关系,通俗的讲也就是 “==”两边如果有算术运算, 那么自动拆箱和进行数据类型转换处理,比较的是数值等不等能。

(4).Long的equals方法会先判断是否是Long类型。

(5).无论是Integer还是Long,他们的equals方法比较的是数值。

System.out.println(c == d)。解析:由于常量池的作用,c与d指向的是同一个对象(注意此时的==比较的是对象,也就是地址,而不是数值)。因此为true

System.out.println(e == f)。由于321超过了127,因此常量池失去了作用,所以e和f数值虽然相同,但不是同一个对象,以此为false。

System.out.println(c == (a+b))。此时==两边有算术运算,会进行拆箱,因此此时比较的是数值,而并非对象。因此为true。

System.out.println(c.equals(a+b))c与a+b的数值相等,为true。

System.out.pirnln(g == (a + b))由于==两边有算术运算,所以比较的是数值,因此为true。

System.out.println(g.equals(a+b))。Long类型的equal在比较是时候,会先判断a+b是否为Long类型,显然a+b不是,因此false

 

 

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