Linux ·

String的原理与用法总结

1.字符串的概念

  字符串:Java中的字符串就是存在常量池(方法区中)并以Unicode编码的字符串集合。

   1.1 java中的字符串使用Unicode编码

      C中的字符串使用ASCII码,用一个字节表示一个字符。但一个字节无法表示全世界那么多种字符,例如表示汉字就需要用2个字符。

      java使用Unicode编码,使用两个字节表示一个字符,无论是字母还是汉字,用java处理就更加方便,跨平台性好,比C的缺点就是消耗更多的内存。

  1.2 java中字符串存改在常量池中。

      java的内存分为堆,栈,方法区(包括常量池)。 java中字符串存改在常量池中。

      方法区中主要存在类结构,静态变量。方法区又包含常量池,常量池保存字符串常量。

  变量:内存地址不变,内存值可以修改

  常量:内存值不能改变,只能通过更改引用值来指向另一块内存。java的String类没有set方法。(事实上可以通过反射修改内存)

2.String类的概念

  String类是用于字符串相关操作的一个类。

  类包括成员变量和方法。

  (1)String类有一个特殊的成员变量,保存着常量池中某个字符串的内存地址,也可以理解为一个指针。

  (2)String类有一些方法,如indexOf(),charAt()。String类没有对字符串进行修改的方法。

      虽然String类没有修改字符串的方法,但保留字符串地址的成员变量是可以修改的,也就是说String类的对象可以指向另外的字符串。

      String的原理与用法总结 Linux 第1张

 

3.String类实例化对象的方法

  String类实例化对象有两个方法

   
    3.1  String str= "abc" 创建方式

          创建对象的过程

          1 首先在常量池中查找是否存在内容为"abc"字符串对象

          2 如果不存在则在常量池中创建"abc",并让str引用该对象

          3 如果存在则直接让str引用该对象

           至于"abc"是怎么保存,保存在哪?常量池属于类信息的一部分,而类信息反映到JVM内存模型中是对应存在于JVM内存模型的方法区,也就是说这个类信息中的常量池概念是存在于在方法区中,而方法区是在JVM内存模型中的堆中由JVM来分配的,所以"abc"可以说存在于堆中(而有些资料,为了把方法区的 堆区别于JVM的堆,把方法区称为非堆)。一般这种情况下,"abc"在编译时就被写入字节码中,所以class被加载时,JVM就为"abc"在常量池中分配内存,所以和静态区差不多。

 

    3.2   String str= new String("abc")创建方式

          创建对象的过程

        1 首先在堆中(不是常量池)创建一个指定的对象,并让str引用指向该对象。

         2 在字符串常量池中查看,是否存在内容为"abc"字符串对象

        3 若存在,则将new出来的字符串对象与字符串常量池中的对象联系起来(即让那个特殊的成员变量value的指针指向它)

        4 若不存在,则在字符串常量池中创建一个内容为"abc"的字符串对象,并将堆中的对象与之联系起来。(有可能此时常量池中的"abc"已经被回收,所以要先创建一个内容     

          为"abc"的字符串对象)

  String的原理与用法总结 Linux 第2张

         

  3.3 示例

   (1) 

      String str1 = new String("abc");
        String str2 = new String("abc");
        String str3 = "abc";
        String str4 = "abc";
        String str5 = "ab" + "c";
       
        System.out.println(str1 == str2);//false.在堆中创建了两个不同的实例。虽然实例都指向常量池中的同一字符串(成员变量value的地址相同),但实例的地址并不相同。
        System.out.println(str3 == str4);//true. JVM创建了两个引用str3和str4,但只创建了一个对象,而且两个引用都指向了这个对象。
       
        System.out.println(str1.intern() == str4.intern());//true
        System.out.println(str1.intern() == str3);//true
        //一个初始为空的字符串池,它由类 String 私有地维护。
        //当调用 intern 方法时,如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串(用 equals(Object) 方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此 String 对象添加到池中,并返回此 

        //String 对象的引用。
        //它遵循以下规则:对于任意两个字符串 s 和 t ,当且仅当  s.equals(t) 为 true 时,s.intern() == t.intern() 才为 true 。
       
        System.out.println(str3 == str5);//true
        //是因为String str2 = "ab" + "c"会查找常量池中时候存在内容为"abc"字符串对象,如果存在则直接让str2引用该对象。
        //显然String str1 = "abc"的时候,上面说了,会在常量池中创建"abc"对象,所以str1引用该对象,str2也引用该对象,所以str1==str2

 

   (2)

      String str1 = "abc";

      String str2 = "abc";

      str1 = "bcd";

      System.out.println(str1 + "," + str2);  //bcd, abc      

      System.out.println(str1==str2);  //false

       这就是说,赋值的变化导致了类对象引用的变化,str1指向了另外一个新对象!而str2仍旧指向原来的对象。上例中,当我们将str1的值改为"bcd"时,JVM发现在 常量池中没有存放该值的地址,便开辟了这个地址,并创建了一个新的对象,其字符串的值指向这个地址。 事 实上,String类被设计成为不可改变(immutable)的类。如果你要改变其值,可以,但JVM在运行时根据新值悄悄创建了一个新对象,然后将这 个对象的地址返回给原来类的引用。这个创建过程虽说是完全自动进行的,但它毕竟占用了更多的时间。在对时间要求比较敏感的环境中,会带有一定的不良影响。

    (3)

    String str1 = "abc";

    String str2 = "abc";

              str1 = "bcd";      

    String str3 = str1;      

    System.out.println(str3);  //bcd      

     String str4 = "bcd";    

    System.out.println(str1 == str4);  //true str3 这个对象的引用直接指向str1所指向的对象(注意,str3并没有创建新对象)。当str1改完其值后,再创建一个String的引用str4,并指向 因str1修改值而创建的新的对象。可以发现,这回str4也没有创建新的对象,从而再次实现栈中数据的共享。

  (4)

  我们再接着看以下的代码。  

  String str1 = new String("abc");

  String str2 = "abc";

  System.out.println(str1==str2);  //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 

  String str1 = "abc";   String str2 = new String("abc");   System.out.println(str1==str2);  //false 创建了两个引用。创建了两个对象。两个引用分别指向不同的两个对象。 以上两段代码说明,只要是用new()来新建对象的,都会在堆中创建,而且其字符串是单独存值的,即使与栈中的数据相同,也不会与栈中的数据共享。

  (5)

  String str1 = "a";
       String str2 = "b";
       String str3 = "ab";
       String str6 = "a" + "b";
       String str4 = str1 + str2;

       String str5 = new String("ab");

       System.out.println(str5.equals(str3));
       System.out.println(str5 == str3);
       System.out.println(str5.intern() == str3);
       System.out.println(str5.intern() == str4);// false
     

参与评论