引言
在各种面试题中经常见到类似下述的面试题
写出main方法的打印结果
class test{
public static void main(String[] args){
String s1 = new String("1") + new String("1") + new String("1");
String s2 = new String("11") + new String("1");
System.out.println(s1 == s2);
s2.intern();
String s3 = "111";
System.out.println(s2 == s3);
String s4 = s1.intern();
System.out.println(s4 == s1);
String s6 = new String("1");
String s7 = "1";
String s8 = s6.intern();
System.out.println(s7 == s6);
System.out.println(s8 == s6);
System.out.println(s7 == s8);
}
}
答案为:
false
true
false
false
false
true
false
false
true
此题要求对String类的引用有相关了解，提炼相关的要点如下
要点列表
- 两个对象obj1和obj2，当且仅当obj1与obj2指向相同的引用(内存地址，对象地址)时，ojb1==obj2返回true，其他返回false
- String初始化时，若采用String s = "1";这种字面量直接赋值的形式，则过程为：
判断字符串常量池中是否有值与字面量相同的引用，有的话s指向这个引用指向的对象，否则在堆上新建值为字面量的String对象，s指向新建的对象,并在字符串常量池中存储对应的引用 - String初始化时，若采用String s = new String("1");这种new对象的形式，或者使用其他带参构造器，则过程为：
在堆上新建字符串实例，值为相关值，s直接指向堆上新增的这个对象 - String s = new String("1") + new String("1")等同于String s = new StringBuilder().append("1").append("1").toString();由于StringBuilder的toString方法也是调用的String的带参构造方法，
因此在引用处理时，结果与3相同 - String类的intern()方法执行过程为:检查字符串常量区是否有相同值(hash)的引用，有的话返回此引用，否则将调用者放入字符串常量区，并返回调用者的引用
实际代码分析
如下为上述代码及每一行的分析
String s1 = new String("1") + new String("1") + new String("1");
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
上面这段代码，在运行时会在堆上创建对象"1"并在字符串常量池中创建对应的引用，
同时由于字符串常量池中没有值为"111"的对象，因此会在堆上创建一个值为"111"的对象，
s1指向刚创建的这个"111"对象，但不会在常量池中新创建值为"111"的引用，因此常量池中仍旧
没有值为"111"的对象
↓↓↓↓↓↓↓↓内存状态↓↓↓↓↓↓↓↓↓
--------------------------------------堆--------------------------------------------
addr1("1")
addr2("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------字符串常量池---------------------------------------
addr1("1")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------变量-----------------------------------------
s1 -> addr2
------------------------------------------------------------------------------------
String s2 = new String("11") + new String("1");
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
上面这段代码，在运行时会在堆上创建对象"11"并在字符串常量池中创建对应的引用，
同时由于字符串常量池中仍旧没有值为"111"的对象，因此会在堆上创建一个值为"111"的对象，
s2指向刚创建的这个"111"对象，
注意，此"111"对象地址与s1不同，此时在堆上存在两个值都为"111"的String对象
↓↓↓↓↓↓↓↓内存状态↓↓↓↓↓↓↓↓↓
--------------------------------------堆--------------------------------------------
addr1("1")
addr2("111")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------字符串常量池---------------------------------------
addr1("1")
addr3("11")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------变量-----------------------------------------
s1 -> addr2
s2 -> addr4
------------------------------------------------------------------------------------
System.out.println(s1 == s2);
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
根据上面的运行过程可知，s1和s2分别指向堆上两个对象，只是堆上的对象恰巧值均为"111",
因此打印false
*/
s2.intern();
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
根据JDK7以后的实现，上面这句代码会检查字符串常量区，此时字符串常量区中没有值为"111"
的引用，因此，会将s2的引用复制到字符串常量区
↓↓↓↓↓↓↓↓内存状态↓↓↓↓↓↓↓↓↓
--------------------------------------堆--------------------------------------------
addr1("1")
addr2("111")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------字符串常量池---------------------------------------
addr1("1")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------变量-----------------------------------------
s1 -> addr2
s2 -> addr4
------------------------------------------------------------------------------------
*/
String s3 = "111";
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
执行了上述intern()过程后，字符串常量区中已有值为"111"的引用，根据实现，s3赋值为常量
区中值为"111"对应的引用也就是s2指向的堆上那个对象的地址
↓↓↓↓↓↓↓↓内存状态↓↓↓↓↓↓↓↓↓
--------------------------------------堆--------------------------------------------
addr1("1")
addr2("111")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------字符串常量池---------------------------------------
addr1("1")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------变量-----------------------------------------
s1 -> addr2
s2 -> addr4
s3 -> addr4
------------------------------------------------------------------------------------
*/
System.out.println(s2 == s3);
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
s3和s2指向相同的堆上的对象，因此结果为true
*/
String s4 = s1.intern();
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
因为字符串常量区中已有值为"111"的引用，因此此方法不会对字符串常量区中的值产生影响，
但因为inter()方法返回的是字符串常量区中的引用，因此s4指向s2对应的对象
↓↓↓↓↓↓↓↓内存状态↓↓↓↓↓↓↓↓↓
--------------------------------------堆--------------------------------------------
addr1("1")
addr2("111")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------字符串常量池---------------------------------------
addr1("1")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------变量-----------------------------------------
s1 -> addr2
s2 -> addr4
s3 -> addr4
s4 -> addr4
------------------------------------------------------------------------------------
*/
System.out.println(s4 == s1);
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
s4和s1指向堆上的不同的对象，因此结果为false
*/
String s6 = new String("1");
String s7 = "1";
String s8 = s6.intern();
/*
↓↓↓↓↓↓↓↓解析↓↓↓↓↓↓↓↓↓
根据上面的内存状态可知，s6仍旧指向堆上一个新建的值为"1"的对象，
s6.inter()返回的是字符串常量区已有的值为"1"的对象地址，
s8也等于这个地址
↓↓↓↓↓↓↓↓内存状态↓↓↓↓↓↓↓↓↓
--------------------------------------堆--------------------------------------------
addr1("1")
addr2("111")
addr3("11")
addr4("111")
addr5("1")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------字符串常量池---------------------------------------
addr1("1")
addr3("11")
addr4("111")
------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------变量-----------------------------------------
s1 -> addr2
s2 -> addr4
s3 -> addr4
s4 -> addr4
s6 -> addr5
s7 -> addr1
s8 -> addr1
------------------------------------------------------------------------------------
*/
System.out.println(s7 == s6);
System.out.println(s8 == s6);
System.out.println(s7 == s8);
/*
根据上面的内存状态可知，打印结果为：
false
false
true
*/
延申
- 由于使用有参构造器来初始化变量时，总会在堆上新建变量，因此在极限情况下，确有可能在初始化阶段造成OOM，解决方法是尽量使用字面量初始化字符串
- String内部字符串常量区的实现方式不同，openjdk中，实现类似HashMap，当放入过多常量时，插入与查找也会产生部分性能损耗，因此，调用String的intern()方法也要看情况确定
