java 中的String.intern()

JAVA herman 879浏览 0评论
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相信很多人都没有用过String.intern()这个方法。在学习String.intern()之前,我们先看看上一章的《Java JVM内存(栈、堆、常量池)分配》。

存在于.class文件中的常量池,在运行期被JVM装载,并且可以扩充。String的 intern()方法就是扩充常量池的 一个方法;当一个String实例str调用intern()方法时,Java 查找常量池中 是否有相同Unicode的字符串常量,如果有,则返回其的引用,如果没有,则在常 量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用;看下面的示例

String s0= "kvill";   
String s1=new String("kvill");   
String s2=new String("kvill");   
System.out.println( s0==s1 );   
System.out.println( "**********" );   
s1.intern();   
s2=s2.intern(); //把常量池中"kvill"的引用赋给s2   
System.out.println( s0==s1);   
System.out.println( s0==s1.intern() );   
System.out.println( s0==s2 );

结果为:

false 
false //虽然执行了s1.intern(),但它的返回值没有赋给s1 
true //说明s1.intern()返回的是常量池中"kvill"的引用 
true

最后我再破除一个错误的理解:有人说,“使用 String.intern() 方法则可以将一个 String 类的保存到一个全局 String 表中 ,如果具有相同值的 Unicode 字符串已经在这个表中,那么该方法返回表中已有字符串的地址,如果在表中没有相同值的字符串,则将自己的地址注册到表中”如果我把他说的这个全局的 String 表理解为常量池的话,他的最后一句话,”如果在表中没有相同值的字符串,则将自己的地址注册到表中”是错的:

示例:

String s1=new String("kvill");   
String s2=s1.intern();   
System.out.println( s1==s1.intern() );   
System.out.println( s1+" "+s2 );   
System.out.println( s2==s1.intern() ); 

结果:

false 
kvill kvill 
true

在这个类中我们没有声名一个”kvill”常量,所以常量池中一开始是没有”kvill”的,当我们调用s1.intern()后就在常量池中新添加了一 个”kvill”常量,原来的不在常量池中的”kvill”仍然存在,也就不是“将自己的地址注册到常量池中”了。
s1==s1.intern() 为false说明原来的”kvill”仍然存在;s2现在为常量池中”kvill”的地址,所以有s2==s1.intern()为true。

equals()和==

这个对于String简单来说就是比较两字符串的Unicode序列是否相当,如果相等返回true;而==是 比较两字符串的地址是否相同,也就是是否是同一个字符串的引用。

String是不可变的

这一说又要说很多,大家只 要知道String的实例一旦生成就不会再改变了,比如说:String str=”kv”+”ill”+” “+”ans”; 就是有4个字符串常量,首先”kv”和”ill”生成了”kvill”存在内存中,然后”kvill”又和” ” 生成 “kvill “存在内存中,最后又和生成了”kvill ans”;并把这个字符串的地址赋给了str,就是因为String的”不可变”产生了很多临时变量,这也就是为什么建议用StringBuffer的原 因了,因为StringBuffer是可改变的。

下面是一些String相关的常见问题:

String中的final用法和理解

final StringBuffer a = new StringBuffer("111");
final StringBuffer b = new StringBuffer("222");
a=b;//此句编译不通过
final StringBuffer a = new StringBuffer("111");
a.append("222");// 编译通过

可见,final只对引用的"值"(即内存地址)有效,它迫使引用只能指向初始指向的那个对象,改变它的指向会导致编译期错误。至于它所指向的对象 的变化,final是不负责的。

String常量池问题的几个例子
下面是几个常见例子的比较分析和理解:

String a = "a1";   
String b = "a" + 1;   
System.out.println((a == b)); //result = true  
String a = "atrue";   
String b = "a" + "true";   
System.out.println((a == b)); //result = true  
String a = "a3.4";   
String b = "a" + 3.4;   
System.out.println((a == b)); //result = true 

分析:JVM对于字符串常量的"+"号连接,将程序编译期,JVM就将常量字符串的"+"连接优化为连接后的值,拿"a" + 1来说,经编译器优化后在class中就已经是a1。在编译期其字符串常量的值就确定下来,故上面程序最终的结果都为true。

String a = "ab";   
String bb = "b";   
String b = "a" + bb;   
System.out.println((a == b)); //result = false 

分析:JVM对于字符串引用,由于在字符串的"+"连接中,有字符串引用存在,而引用的值在程序编译期是无法确定的,即"a" + bb无法被编译器优化,只有在程序运行期来动态分配并将连接后的新地址赋给b。所以上面程序的结果也就为false。

String a = "ab";   
final String bb = "b";   
String b = "a" + bb;   
System.out.println((a == b)); //result = true

分析:和[3]中唯一不同的是bb字符串加了final修饰,对于final修饰的变量,它在编译时被解析为常量值的一个本地拷贝存储到自己的常量 池中或嵌入到它的字节码流中。所以此时的"a" + bb和"a" + "b"效果是一样的。故上面程序的结果为true。

String a = "ab";   
final String bb = getBB();   
String b = "a" + bb;   
System.out.println((a == b)); //result = false   
private static String getBB() {  
	return "b";   
} 

分析:JVM对于字符串引用bb,它的值在编译期无法确定,只有在程序运行期调用方法后,将方法的返回值和"a"来动态连接并分配地址为b,故上面 程序的结果为false。

通过上面4个例子可以得出得知:String  s  =  "a" + "b" + "c"; 就等价于String s = "abc"; 

String  a  =  "a";   
String  b  =  "b";   
String  c  =  "c";   
String  s  =   a  +  b  +  c; 

这个就不一样了,最终结果等于: 

StringBuffer temp = new StringBuffer();     
temp.append(a).append(b).append(c);     
String s = temp.toString();

由上面的分析结果,可就不难推断出String 采用连接运算符(+)效率低下原因分析,形如这样的代码:

public class Test {  
	public static void main(String args[]) {  
	String s = null;  
	for(int i = 0; i < 100; i++) {  
		s += "a";  
		}  
	}  
} 

每做一次 + 就产生个StringBuilder对象,然后append后就扔掉。下次循环再到达时重新产生个StringBuilder对象,然后 append 字符串,如此循环直至结束。如果我们直接采用 StringBuilder 对象进行 append 的话,我们可以节省 N – 1 次创建和销毁对象的时间。所以对于在循环中要进行字符串连接的应用,一般都是用StringBuffer或StringBulider对象来进行 append操作。

String对象的intern方法理解和分析:

public class Test4 {  
	private static String a = "ab";   
	public static void main(String[] args){  
		String s1 = "a";  
		String s2 = "b";  
		String s = s1 + s2;  
		System.out.println(s == a);//false  
		System.out.println(s.intern() == a);//true
	}
} 

这里用到Java里面是一个常量池的问题。对于s1+s2操作,其实是在堆里面重新创建了一个新的对象,s保存的是这个新对象在堆空间的的内容,所 以s与a的值是不相等的。而当调用s.intern()方法,却可以返回s在常量池中的地址值,因为a的值存储在常量池中,故s.intern和a的值相等。

总结

栈中用来存放一些原始数据类型的局部变量数据和对象的引用(String,数组.对象等等)但不存放对象内容
堆中存放使用new关键字创建的对象.
字符串是一个特殊包装类,其引用是存放在栈里的,而对象内容必须根据创建方式不同定(常量池和堆).有的是编译期就已经创建好,存放在字符串常 量池中,而有的是运行时才被创建.使用new关键字,存放在堆中。

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