Java String创建对象实例解析

本文研究的主要是java string创建对象的问题，具体介绍如下。

首先我们要明白两个概念，引用变量和对象，对象一般通过new在堆中创建，string只是一个引用变量。

所有的字符串都是string对象，由于字符串常量的大量使用，java中为了节省时间，在编译阶段，会把所有字符串常量放在字符串常量池中，字符串常量池的一个好处就是可以把相同的字符串合并，占用一个空间。

虽然在java中无法直接获取变量的地址，但是可以用==判断一下两个引用变量是否指向了一个地址即一个对象。

栈内存	堆内存
基础类型，对象引用（ 堆内存地址 ）	由new 创建的对象和数组
存取速度快	相对于栈内存较慢
数据大小在声明周期必须确定	分配的内存由java 虚拟机自动垃圾回收器管理。动态分配内存大小
共享特性，栈中如果有字符串，则直接引用；如果没有，开辟新的空间存入值	每new一次都在堆内存中生成一个新的对象。不存在任何复用

package com.demo.test;

import java.lang.reflect.field;

public class stringdemo {

  public static void main(string[] args) {
    //先在内存中查找有没有这个字符串对象存在，如果存在就指向这个字符串对象；
    string str1 = "abc";
    string str2 = "abc";
    /*
     public string tostring() {
      return this;
     }
     */
    string str3 = "abc".tostring();
    //不论内存中是否已经存在这个字符串对象，都会新建一个对象。
    string str4 = new string("abc");
    string str5 = new string("abc");
    string str6 = str5;
    string str7 = "a" + "b" + "c";
    string str8 = "a" + "b" + new string("c");
    //string是不可变字符串对象，stringbuilder和stringbuffer是可变字符串对象（其内部的字符数组长度可变），stringbuffer线程安全，stringbuilder非线程安全
    string str9 = new stringbuilder().append("a").append("b").append("c").tostring();
    string str10 = new stringbuffer().append("a").append("b").append("c").tostring();

    system.out.println("--------> ==");
    system.out.println("---> 1");
    system.out.println(str1==str2);//true

    system.out.println("---> 3");
    system.out.println(str3==str1);//true

    system.out.println("---> 4");
    system.out.println(str4==str1);//false
    system.out.println(str4==str3);//false
    system.out.println(str4==str5);//false
    system.out.println(str4==str6);//false

    system.out.println("---> 7");
    system.out.println(str7==str1);//true
    system.out.println(str7==str3);//true
    system.out.println(str7==str4);//false

    system.out.println("---> 8");
    system.out.println(str8==str1);//false
    system.out.println(str8==str3);//false
    system.out.println(str8==str4);//false
    system.out.println(str8==str7);//false

    system.out.println("---> 9");
    system.out.println(str9==str1);//false
    system.out.println(str9==str3);//false
    system.out.println(str9==str4);//false
    system.out.println(str9==str7);//false
    system.out.println(str9==str8);//false

    system.out.println("---> 10");
    system.out.println(str10==str1);//false
    system.out.println(str10==str3);//false
    system.out.println(str10==str4);//false
    system.out.println(str10==str7);//false
    system.out.println(str10==str8);//false
    system.out.println(str10==str9);//false

    system.out.println("--------> equals");
    system.out.println(str1.equals(str4));//true
    system.out.println(str1.equals(str7));//true
    system.out.println(str1.equals(str8));//true

    system.out.println("--------> hashcode");
    /*
     hashcode计算公式: s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
      因此hashcode都是一样的，而且是每次运行都一样
     */
    system.out.println(str1.hashcode());//96354
    system.out.println(str2.hashcode());
    system.out.println(str3.hashcode());
    system.out.println(str4.hashcode());
    system.out.println(str5.hashcode());
    system.out.println(str6.hashcode());
    system.out.println(str7.hashcode());

    system.out.println("--------> normal change value");
    //string是不可变类，string只是指向堆内存中的引用，存储的是对象在堆中的地址，而非对象本身，给string赋值只是改变其引用对象而非对象本身
    str6 = "123";
    system.out.println(str5);//abc
    system.out.println(str6);//123

    system.out.println("--------> reflect change value");
    /*
     如果非要改变string的值，也不是不可行。只能使用反射了。
     public final class string implements java.io.serializable, comparable<string>, charsequence {
       // the value is used for character storage.
       private final char value[];
       ……
     }
    */
    str6 = str5;
    try {
      field field = string.class.getdeclaredfield("value");
//     field field = str6.getclass().getdeclaredfield("value");
      if(!field.isaccessible()) {
        field.setaccessible(true);
      }
      char[] value = (char[])field.get(str6);
      value[0] = '0';
      system.out.println(str5);//0bc
      system.out.println(str6);//0bc
    } catch (nosuchfieldexception | securityexception | illegalargumentexception | illegalaccessexception e) {
      e.printstacktrace();
    }

    system.out.println("--------> obj.tostring()");
    object obj = new object();
    /*
    public string tostring() {
      return getclass().getname() + "@" + integer.tohexstring(hashcode());
    }
    */
    system.out.println(obj.tostring());//java.lang.object@15db9742

    string[] arr1 = {"0"};
    string[] arr2 = {"0"};
    system.out.println(arr1.equals(arr2));//false
  }
}

总结

• 如果string指向的是一个字符串常量，那么会先在字符串常量池（栈）中查找，如果有就直接指向它；没有则在字符串常量池中创建该常量，然后string指向该常量。
• 如果string使用关键字new初始化，则会在堆中开辟固定的空间存放该字符串的值，然后string指向该常量。
• 使用字符串常量拼接，由于表达式先计算右值，因此相当于将string指向一个新拼接好的字符串常量。同样会在字符串常量池中查找，如果有就直接指向它；没有则在字符串常量池中创建该常量，然后string指向该常量。但是如果拼接中存在使用new生成的字符串，则新的字符串就等价于使用new在堆中创建的一样。
• 修改string的值，只能改变string的指向，不会改变string指向的对象本身。如果非要改变指向的对象本身，可以使用反射。
• 如果是数组，由于它是对象，那么equals只比较其数组指针地址，并不会去比较其中的元素是否相等。

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