String的比较，编译优化以及intern引申

2022-01-07 04:43:12

java string比较时必须使用equals，这是一个定论，但是要了解这个规则确实需要不少知识。不少书上告诉你==只能比较地址，地址不一样，那就是false，string存在着相同字面量不同地址的问题。知道的多一些的，还知道有常量池，但是什么样的string在常量池呢，本文就详细的说一下各种情况。

string常量池

大家都知道string能通过==返回true是因为常量池，他们的地址是相同的，在两种情况下我们会用到，第一种是编译阶段，java在编译成字节码的同时，会把常量标志出来，在编译阶段确定的字符串会进入常量池；第二种情况就是string的intern方法，这个方法会把调用的字符串放入常量池（jdk1.7以后中会直接获取堆中string对象的引用，文章后面会具体说），并且返回常量池的地址，如果常量池有相同的字符串，则返回常量池的地址，不再创建。

常见场景

String a = "xxx";
String b = "xxx";

这种情况a==b为true，因为在编译时已经确定了xxx的字符串

String a ="xxx1";
final int  value =1;
String b="xxx"+value;

这种情况下a==b为true，在编译时final的值已经确定，编译器进行了宏替换。

String a="xxx1";
int value =1;
String b="xxx"+value;

这种情况下a==b为flase，在编译是value作为一个变量出现，无法确定value的值，所以b对象的内容不会进入常量池。

String a ="xxx1";
final int value=getNum();// getNum()是根据各种变量计算返回1
String b="xxx"+value;

这种情况下a==b为false，此处的final 修饰的value只是一个不可变的值，在编译时期根本不知道数据是多少，此时编译不会出现宏替换的情况，b对象的内容也不会进入常量池。

String a= "xxx";
String b= new String("xxx");

这种情况下a==b为false，因为b是堆中新建的地址，a的地址在常量池，地址不同。

String a = "xxx";
String b=new String("xxx").intern();

这种情况下a==b为true，a对象的地址在常量池，新建的string虽然在堆，但是执行了intern方法，在运行时，获取到了常量池xxx的地址，并且给b，此时a和b的地址是相同的。

加号的解析

String x ="aa"+"bb";

上面情况常量池有几个String对象，猜测很多，这里就不列举了，最终只有一个对象进入常量池，就是aabb，至于aa,bb在编译时已经做了优化，并不会放入常量池中。

int value =10;
String x ="xxx"+value;

x引用的对象在哪里？堆还是栈（上面已经验证过常量池中没有），实际是在堆中。

javap.png

下面就是用Javap查看的执行过程（sunjdk），String x="xxx"+value;的过程被解析成为Stringbuilder.append(“xxx”)，Stringbuilder.append(value)，Stringbuilder.toString(),三个步骤。

Stringbuilder.toString()就是新建了一个String对象。

jdk变动

随着jdk的变动，有一些代码执行的结果也就不一样了。1.7开始移动常量池进入堆中了。

              String str = new String(new char[]{'a','b'});
              str.intern();
              String str1 ="ab";

如果在你熟悉API和string常量池的解析后，认为是str==str1为flase的请往下看。
在1.7之前这个代码str和str1是不相等的，但是从1.7开始，这个str和str1地址相等了。在1.7之前，字符串常量池是在方法区中，new出来的对象在堆，调用Intern方法肯定是在字符串常量池中新建了一个对象，但是jvm为了避免字符串常量池那边oom，1.7开始把字符串常量池移入到了堆内存，在常量池没有ab字符串的时候，str.intern()方法会让常量池拿到堆里对象的引用，并没有新建一个对象，所以str1指向的对象就和str指向的对象相同了。这个可以直接在调试的时候查看对象ID来检测，或者使用hsdb来查看内存来验证。下面推荐一篇解析了intern，native代码的博客，帮助理解。http://brokendreams.iteye.com/blog/2260870

常见考题

java为什么不是第一次出现

String  sb = new StringBuilder("ja").append("va").toString();

上面java是我们第一次写代码出现，但是常量池中早已有这个关键字，所以Intern返回的地址是早已进入常量池中的地址。

产生对象个数问题

String  sb = new StringBuilder("hello").toString();

此时产生了2个hello对象，一个在常量池，一个在内存。具体请查看 StringBuilder的构造过程。已经返回对象的过程，下面是stringbuilder构造时调用的一个方法

  public void getChars(int srcBegin, int srcEnd, char dst[], int dstBegin) {
        if (srcBegin < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcBegin);
        }
        if (srcEnd > value.length) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd);
        }
        if (srcBegin > srcEnd) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(srcEnd - srcBegin);
        }
        System.arraycopy(value, srcBegin, dst, dstBegin, srcEnd - srcBegin);
    }

代码的最后做了一次char[]数据拷贝。把传入的string转化成char[]保持成成员变量。然后看tostring的过程，就是新建了一个string对象。

    public String toString() {
        // Create a copy, don't share the array
        return new String(value, 0, count);
    }

这里说的两个Hello对象，一个是作为StringBuilder的参数传入的（常量池），一个是作为返回值新建的（堆中）。

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