String 进阶

字符串拼接

// 常量与常量的拼接结果放在常量池
// 常量池中不会存在相同的常量
String str1 = "a" + "b";
System.out.println(str1 == "ab");

// 拼接时有一个为变量，则结果会放在堆中。
// 变量拼接的原理是 StringBuilder append 最后toString 
// 查看字节码指令就可以看到详细过程
// 就是在堆空间中 new String
String a = "a";
String str2 = a + "b";
System.out.println(str2 == "ab");

// 拼接结果调用 intern 方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入字符串常量池，并返回对应地址
// 如果常量池中有对应字符串对象，则返回已有的字符串对象地址
String b = "b";
String str3 = ("a" + b).intern();
System.out.println(str3 == "ab");

// final 修饰的变量，在编译时就会进行赋值确定
String str4 = a + b;
System.out.println(str4 == "ab");// false
final String c = "c";
final String d = "d";
String str5 = c + d;
System.out.println(str5 == "cd");// true

使用 StringBulider 进行拼接

int i = 0;
String str = "";
while (i < 1000){
    str += "a";
}

循环中每次 str + “a” 都会创建一个 StringBuilder ，然后toString。效率极低。

int i = 0;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (i < 1000){
    sb.append("a");
}
String str = sb.toString();

只 new 了一个StringBuilder，且只 toString 一次。

进一步优化

int i = 0;
StringBuilder sb = new StringBuilder(1000);
while (i < 1000){
    sb.append("a");
}
String str = sb.toString();

优化方式和ArrayList一样。如果我们能大概确定要生成的字符串长度，我们可以初始化 StringBuilder 的底层 char[] 数组的长度，避免超过长度时的扩容操作。

new String 会创建几个对象？

String s = new String(“ab”) 会创建两个对象。一个在堆空间，一个在字符串常量池。此时 s 的地址为指向堆空间的字符串对象。

具体可以在 idea 中下载 jclasslib 插件，查看字节码的方式来解释

引申

new String("a") + new String("b") // 创建了几个对象？
1. new String("a") 创建两个对象，堆和常量池
2. new String("b") 创建两个对象，堆和常量池
3. 两个非常量相加，会创建一个 StringBuilder 对象使用其 append 方法，最后 toString
4. toString 方法会 new 一个 String 对象（但其不会在常量池生成对象"ab"）

intern 方法的使用

public native String intern();

intern 是一个 native 方法，如果当前常量池没有当前字符串对应相等（equals 为 true）的字符串，则将对象放入字符串常量池，并返回对应地址。如果常量池中有对应字符串对象，则返回已有的字符串对象地址

示例

String a = new String("a");
a.intern();
System.out.println(a == "a"); //jdk6 false jdk1.7+ false

String b = new String("b") + new String("b");
b.intern();
System.out.println(b == "bb");//jdk6 false jdk1.7+ true

对象 a 指向的时堆中的字符串对象地址，“a” 放在常量池的，所以为 false

new String(“b”) + new String(“b”) 不会在常量池创建对象 “ab”，其主要问题是，jdk1.7+ 环境中，在调用 intern 方法的时候，不是在常量池中创建一个新的对象 “ab”，而是将当前堆中 new 的 “ab” 的引用赋值给了常量池的引用，导致堆和常量池中的引用都指向了同一个地址。基于此特性，下面的示例结果就能够解释了。

String c = new String("c") + new String("c");
String cc = "cc";
c.intern(); // 当前 "cc" 在常量池已经存在，且和堆中的对象引用不同
System.out.println(c == cc);// jdk1.7+ false


String d = new String("d") + new String("d");
d.intern();// 此时 "dd" 在常量池还不存在，基于上面的解释，此时堆和常量池中的"dd"对象的引用是一致的
String dd = "dd";
System.out.println(d == dd);//  jdk1.7+  true

intern 使用技巧

大量的 String 对象使用的时候，比如：String 数组或大的集合中存放 String 对象，可以对String对象先调用 intern 方法返回常量池引用后存放。这样的好处是，最后这些大量的引用都引用的常量池的对象，堆中的对象可以正常 GC 释放。此方式特别在有大量重复字符串对象的时候能节省大量的空间。