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我們首先來(lái)看一段代碼：

    String str=new String("abc");

  

緊接著這段代碼之后的往往是這個(gè)問(wèn)題，那就是這行代碼究竟創(chuàng)建了幾個(gè)String對(duì)象呢？相信大家對(duì)這道題并不陌生，答案也是眾所周知的，2個(gè)。接下來(lái)我們就從這道題展開(kāi)，一起回顧一下與創(chuàng)建String對(duì)象相關(guān)的一些JAVA知識(shí)。

我們可以把上面這行代碼分成String str、=、"abc"和new String()四部分來(lái)看待。String str只是定義了一個(gè)名為str的String類(lèi)型的變量，因此它并沒(méi)有創(chuàng)建對(duì)象；=是對(duì)變量str進(jìn)行初始化，將某個(gè)對(duì)象的引用（或者叫句柄）賦值給它，顯然也沒(méi)有創(chuàng)建對(duì)象；現(xiàn)在只剩下new String("abc")了。那么，new String("abc")為什么又能被看成"abc"和new String()呢？我們來(lái)看一下被我們調(diào)用了的String的構(gòu)造器：

    public String(String original) {
	//other code ...
}

  

大家都知道，我們常用的創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)的實(shí)例（對(duì)象）的方法有以下兩種：

1. 使用new創(chuàng)建對(duì)象。
2. 調(diào)用Class類(lèi)的newInstance方法，利用反射機(jī)制創(chuàng)建對(duì)象。

我們正是使用new調(diào)用了String類(lèi)的上面那個(gè)構(gòu)造器方法創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象，并將它的引用賦值給了str變量。同時(shí)我們注意到，被調(diào)用的構(gòu)造器方法接受的參數(shù)也是一個(gè)String對(duì)象，這個(gè)對(duì)象正是"abc"。由此我們又要引入另外一種創(chuàng)建String對(duì)象的方式的討論——引號(hào)內(nèi)包含文本。

這種方式是String特有的，并且它與new的方式存在很大區(qū)別。

    String str="abc";

  

毫無(wú)疑問(wèn)，這行代碼創(chuàng)建了一個(gè)String對(duì)象。

    String a="abc";
String b="abc";

  

那這里呢？答案還是一個(gè)。

    String a="ab"+"cd";

  

再看看這里呢？答案仍是一個(gè)。有點(diǎn)奇怪嗎？說(shuō)到這里，我們就需要引入對(duì)字符串池相關(guān)知識(shí)的回顧了。

在JAVA虛擬機(jī)（JVM）中存在著一個(gè)字符串池，其中保存著很多String對(duì)象，并且可以被共享使用，因此它提高了效率。由于String類(lèi)是final的，它的值一經(jīng)創(chuàng)建就不可改變，因此我們不用擔(dān)心String對(duì)象共享而帶來(lái)程序的混亂。字符串池由String類(lèi)維護(hù)，我們可以調(diào)用intern()方法來(lái)訪問(wèn)字符串池。

我們?cè)倩仡^看看String a="abc";，這行代碼被執(zhí)行的時(shí)候，JAVA虛擬機(jī)首先在字符串池中查找是否已經(jīng)存在了值為"abc"的這么一個(gè)對(duì)象，它的判斷依據(jù)是String類(lèi)equals(Object obj)方法的返回值。如果有，則不再創(chuàng)建新的對(duì)象，直接返回已存在對(duì)象的引用；如果沒(méi)有，則先創(chuàng)建這個(gè)對(duì)象，然后把它加入到字符串池中，再將它的引用返回。因此，我們不難理解前面三個(gè)例子中頭兩個(gè)例子為什么是這個(gè)答案了。

對(duì)于第三個(gè)例子：

    String a="ab"+"cd";

  

由于常量的值在編譯的時(shí)候就被確定了。在這里，"ab"和"cd"都是常量，因此變量a的值在編譯時(shí)就可以確定。這行代碼編譯后的效果等同于：

    String a="abcd";

  

因此這里只創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象"abcd"，并且它被保存在字符串池里了。

現(xiàn)在問(wèn)題又來(lái)了，是不是所有經(jīng)過(guò)“+”連接后得到的字符串都會(huì)被添加到字符串池中呢？我們都知道“==”可以用來(lái)比較兩個(gè)變量，它有以下兩種情況：

1. 如果比較的是兩個(gè)基本類(lèi)型（char，byte，short，int，long，float，double，boolean），則是判斷它們的值是否相等。
2. 如果表較的是兩個(gè)對(duì)象變量，則是判斷它們的引用是否指向同一個(gè)對(duì)象。

下面我們就用“==”來(lái)做幾個(gè)測(cè)試。為了便于說(shuō)明，我們把指向字符串池中已經(jīng)存在的對(duì)象也視為該對(duì)象被加入了字符串池：

    public class StringTest {
	public static void main(String[] args) {
		String a = "ab";// 創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象，并加入字符串池中
		System.out.println("String a = \"ab\";");
		String b = "cd";// 創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象，并加入字符串池中
		System.out.println("String b = \"cd\";");
		String c = "abcd";// 創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象，并加入字符串池中

		String d = "ab" + "cd";
		// 如果d和c指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明d也被加入了字符串池
		if (d == c) {
			System.out.println("\"ab\"+\"cd\" 創(chuàng)建的對(duì)象 \"加入了\" 字符串池中");
		}
		// 如果d和c沒(méi)有指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明d沒(méi)有被加入字符串池
		else {
			System.out.println("\"ab\"+\"cd\" 創(chuàng)建的對(duì)象 \"沒(méi)加入\" 字符串池中");
		}

		String e = a + "cd";
		// 如果e和c指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明e也被加入了字符串池
		if (e == c) {
			System.out.println(" a  +\"cd\" 創(chuàng)建的對(duì)象 \"加入了\" 字符串池中");
		}
		// 如果e和c沒(méi)有指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明e沒(méi)有被加入字符串池
		else {
			System.out.println(" a  +\"cd\" 創(chuàng)建的對(duì)象 \"沒(méi)加入\" 字符串池中");
		}

		String f = "ab" + b;
		// 如果f和c指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明f也被加入了字符串池
		if (f == c) {
			System.out.println("\"ab\"+ b   創(chuàng)建的對(duì)象 \"加入了\" 字符串池中");
		}
		// 如果f和c沒(méi)有指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明f沒(méi)有被加入字符串池
		else {
			System.out.println("\"ab\"+ b   創(chuàng)建的對(duì)象 \"沒(méi)加入\" 字符串池中");
		}

		String g = a + b;
		// 如果g和c指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明g也被加入了字符串池
		if (g == c) {
			System.out.println(" a  + b   創(chuàng)建的對(duì)象 \"加入了\" 字符串池中");
		}
		// 如果g和c沒(méi)有指向了同一個(gè)對(duì)象，則說(shuō)明g沒(méi)有被加入字符串池
		else {
			System.out.println(" a  + b   創(chuàng)建的對(duì)象 \"沒(méi)加入\" 字符串池中");
		}
	}
}


  

運(yùn)行結(jié)果如下：

1. String a = "ab";
2. String b = "cd";
3. "ab"+"cd" 創(chuàng)建的對(duì)象 "加入了" 字符串池中
4. a? +"cd" 創(chuàng)建的對(duì)象 "沒(méi)加入" 字符串池中
5. "ab"+ b?? 創(chuàng)建的對(duì)象 "沒(méi)加入" 字符串池中
6. a? + b?? 創(chuàng)建的對(duì)象 "沒(méi)加入" 字符串池中

從上面的結(jié)果中我們不難看出，只有使用引號(hào)包含文本的方式創(chuàng)建的String對(duì)象之間使用“+”連接產(chǎn)生的新對(duì)象才會(huì)被加入字符串池中。對(duì)于所有包含new方式新建對(duì)象（包括null）的“+”連接表達(dá)式，它所產(chǎn)生的新對(duì)象都不會(huì)被加入字符串池中，對(duì)此我們不再贅述。

但是有一種情況需要引起我們的注意。請(qǐng)看下面的代碼：

    public class StringStaticTest {
	// 常量A
	public static final String A = "ab";

	// 常量B
	public static final String B = "cd";

	public static void main(String[] args) {
		// 將兩個(gè)常量用+連接對(duì)s進(jìn)行初始化
		String s = A + B;
		String t = "abcd";
		if (s == t) {
			System.out.println("s等于t，它們是同一個(gè)對(duì)象");
		} else {
			System.out.println("s不等于t，它們不是同一個(gè)對(duì)象");
		}
	}
}

  

這段代碼的運(yùn)行結(jié)果如下：

• s等于t，它們是同一個(gè)對(duì)象

這又是為什么呢？原因是這樣的，對(duì)于常量來(lái)講，它的值是固定的，因此在編譯期就能被確定了，而變量的值只有到運(yùn)行時(shí)才能被確定，因?yàn)檫@個(gè)變量可以被不同的方法調(diào)用，從而可能引起值的改變。在上面的例子中，A和B都是常量，值是固定的，因此s的值也是固定的，它在類(lèi)被編譯時(shí)就已經(jīng)確定了。也就是說(shuō)：

    String s=A+B;

  

等同于：

    String s="ab"+"cd";

  

我對(duì)上面的例子稍加改變看看會(huì)出現(xiàn)什么情況：

    public class StringStaticTest {
	// 常量A
	public static final String A;

	// 常量B
	public static final String B;

	static {
		A = "ab";
		B = "cd";
	}

	public static void main(String[] args) {
		// 將兩個(gè)常量用+連接對(duì)s進(jìn)行初始化
		String s = A + B;
		String t = "abcd";
		if (s == t) {
			System.out.println("s等于t，它們是同一個(gè)對(duì)象");
		} else {
			System.out.println("s不等于t，它們不是同一個(gè)對(duì)象");
		}
	}
}

  

它的運(yùn)行結(jié)果是這樣：

• s不等于t，它們不是同一個(gè)對(duì)象

只是做了一點(diǎn)改動(dòng)，結(jié)果就和剛剛的例子恰好相反。我們?cè)賮?lái)分析一下。A和B雖然被定義為常量（只能被賦值一次），但是它們都沒(méi)有馬上被賦值。在運(yùn)算出s的值之前，他們何時(shí)被賦值，以及被賦予什么樣的值，都是個(gè)變數(shù)。因此A和B在被賦值之前，性質(zhì)類(lèi)似于一個(gè)變量。那么s就不能在編譯期被確定，而只能在運(yùn)行時(shí)被創(chuàng)建了。

由于字符串池中對(duì)象的共享能夠帶來(lái)效率的提高，因此我們提倡大家用引號(hào)包含文本的方式來(lái)創(chuàng)建String對(duì)象，實(shí)際上這也是我們?cè)诰幊讨谐２捎玫摹?

接下來(lái)我們?cè)賮?lái)看看intern()方法，它的定義如下：

    public native String intern();

  

這是一個(gè)本地方法。在調(diào)用這個(gè)方法時(shí)，JAVA虛擬機(jī)首先檢查字符串池中是否已經(jīng)存在與該對(duì)象值相等對(duì)象存在，如果有則返回字符串池中對(duì)象的引用；如果沒(méi)有，則先在字符串池中創(chuàng)建一個(gè)相同值的String對(duì)象，然后再將它的引用返回。

我們來(lái)看這段代碼：

    public class StringInternTest {
	public static void main(String[] args) {
		// 使用char數(shù)組來(lái)初始化a，避免在a被創(chuàng)建之前字符串池中已經(jīng)存在了值為"abcd"的對(duì)象
		String a = new String(new char[] { 'a', 'b', 'c', 'd' });
		String b = a.intern();
		if (b == a) {
			System.out.println("b被加入了字符串池中，沒(méi)有新建對(duì)象");
		} else {
			System.out.println("b沒(méi)被加入字符串池中，新建了對(duì)象");
		}
	}
}

  

運(yùn)行結(jié)果：

1. b沒(méi)被加入字符串池中，新建了對(duì)象

如果String類(lèi)的intern()方法在沒(méi)有找到相同值的對(duì)象時(shí)，是把當(dāng)前對(duì)象加入字符串池中，然后返回它的引用的話，那么b和a指向的就是同一個(gè)對(duì)象；否則b指向的對(duì)象就是JAVA虛擬機(jī)在字符串池中新建的，只是它的值與a相同罷了。上面這段代碼的運(yùn)行結(jié)果恰恰印證了這一點(diǎn)。

最后我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)String對(duì)象在JAVA虛擬機(jī)（JVM）中的存儲(chǔ)，以及字符串池與堆（heap）和棧（stack）的關(guān)系。我們首先回顧一下堆和棧的區(qū)別：

• 棧（stack）：主要保存基本類(lèi)型（或者叫內(nèi)置類(lèi)型）（char、byte、short、int、long、float、double、boolean）和對(duì)象的引用，數(shù)據(jù)可以共享，速度僅次于寄存器（register），快于堆。
• 堆（heap）：用于存儲(chǔ)對(duì)象。

我們查看String類(lèi)的源碼就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它有一個(gè)value屬性，保存著String對(duì)象的值，類(lèi)型是char[]，這也正說(shuō)明了字符串就是字符的序列。

當(dāng)執(zhí)行String a="abc";時(shí)，JAVA虛擬機(jī)會(huì)在棧中創(chuàng)建三個(gè)char型的值'a'、'b'和'c'，然后在堆中創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象，它的值（value）是剛才在棧中創(chuàng)建的三個(gè)char型值組成的數(shù)組{'a','b','c'}，最后這個(gè)新創(chuàng)建的String對(duì)象會(huì)被添加到字符串池中。如果我們接著執(zhí)行String b=new String("abc");代碼，由于"abc"已經(jīng)被創(chuàng)建并保存于字符串池中，因此JAVA虛擬機(jī)只會(huì)在堆中新創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象，但是它的值（value）是共享前一行代碼執(zhí)行時(shí)在棧中創(chuàng)建的三個(gè)char型值值'a'、'b'和'c'。

說(shuō)到這里，我們對(duì)于篇首提出的String str=new String("abc")為什么是創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象這個(gè)問(wèn)題就已經(jīng)相當(dāng)明了了。

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向原作者致敬，轉(zhuǎn)自：

作者：臧圩人（zangweiren）
網(wǎng)址： http://zangweiren.iteye.com

JAVA面試題解惑系列（二）——到底創(chuàng)建了幾個(gè)String對(duì)象？