String的intern()方法详解

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前言

在开发过程中很多朋友，由于不会正确使用intern()，导致开发的程序，执行效率比较差。同时最近发现一道非常有意思的关于intern()的面试题，这道面试题还是有不小的难度，相信很多朋友看到以后也不知道怎么解答，所以今天咱们深入详解下intern()。

Returns a canonical representation for the string object.
A pool of strings, initially empty, is maintained privately by the class String.
When the intern method is invoked, if the pool already contains a string equal to this String object as determined by the equals(Object) method, then the string from the pool is returned. Otherwise, this String object is added to the pool and a reference to this String object is returned.
It follows that for any two strings s and t, s.intern() == t.intern() is true if and only if s.equals(t) is true.
All literal strings and string-valued constant expressions are interned. String literals are defined in section 3.10.5 of the The Java ™ Language Specification.

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当调用intern()时，如果池子里已经包含了一个与这个String对象相等的字符串，正如equals(Object)方法所确定的，那么池子里的字符串会被返回。否则，这个String对象被添加到池中，并返回这个String对象的引用。
注意：这里说的池子就是字符串常量池，大白话就是，调用intern()后，如果String对象的值如果在字符串常量池中，直接返回常量池中的地址，否则这个String对象将被添加到字符串常量池中，并返回字符串常量池中的地址。
由此可见，对于任何两个字符串s和t，当且仅当s.equals(t)为真时，s.intern() == t.intern()为真。
所有字面字符串和以字符串为值的常量表达式都是interned。

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一、new String（）创建了几个对象？

 public static void main(String[] args) {
 		 // 2个对象
 		// 对象1：new String（）的时候会在字符串常量池创建一个"abc"的字符串
 		// 对象2：在堆空间创建一个a对象
            String a=new String("abc");
            
         // 1个对象
         // 在字符串常量池创建一个"ab"的字符串对象   
            String b="ab";
    }

jvm内存结构分为方法区、堆、java虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器等。当我们执行上面方法时。

1. 首先将当前main方法压入java虚拟机栈的栈帧中。
2. 在编译期的时候jvm会帮我们创建局部变量表，也就是我们当前方法的局部变量表。
3. 局部变量有两个变量a和b，
   局部变量a的地址指向的是堆空间的对象a，对象a指向的是字符串常量池的“abc”
   局部变量b的地址指向的是字符串常量池的"ab"；

二、Stting a=new String(“ab”)+new String(“c”)创建了几个对象

 public static void main(String[] args) {
			// 6个对象
			// 对象1：new String("ab") 在堆空间创建一个对象
			// 对象2：new String("ab") 在字符串常量池创建"ab"
			// 对象3：new String("c") 在堆空间创建一个对象
			// 对象4：new String("c") 在字符串常量池创建"c"
			// 对象5：创建StringBuffer对象,在我们进行符串拼接的过程中,java底层会使用StringBuffer使用append进行拼接
			// 对象6：最后会调用StringBuffer的tostring方法在堆空间创建abc对象
            String abc=new String("ab")+new String("c")
                    
    }

在上述例子当中我们一共创建了6个对象。可能大家都好奇，字符串"abc"怎么没有去创建。因为在我们StringBuffer中，它会单独维护一个char数组去创建我们拼接的字符串，所以这里就不会去字符串常量池申请"abc"

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三、String的intern()方法

当调用intern()时，如果池子里已经包含了一个与这个String对象相等的字符串，正如equals(Object)方法所确定的，那么池子里的字符串会被返回。否则，这个String对象被添加到池中，并返回这个String对象的引用。

注意：这里说的池子就是字符串常量池，大白话就是，调用intern()后，如果String对象的值如果在字符串常量池中，直接返回常量池中的地址，否则这个String对象将被添加到字符串常量池中，并返回字符串常量池中的地址。

    public static void main(String[] args) {
        String a=new String("abc");
        String b="abc";
        System.out.println(a==b); // false


        String a1=new String("abcd").intern();
        String b1="abcd";
        System.out.println(a1==b1); // true

    }

第一个案例是false，其实在上面已经和大家解释过了，第一个a指向的是堆空间的a对象（字符串"abc存储在a对象当中"），第二个b指向的是字符串常量池的"abc" 所以是false。

第二个案例是true，因为当我们创建a1时，它首先还是会先在堆空间创建a对象，然后在字符串常量池创建"abcd"字符串，堆空间的a对象指向字符串常量池的"abcd"。因为我们调用了intern（）方法，所以在这里它会直接返回的是字符串常量池的“abcd”地址。 b1则是直接指向字符串常量池的"abcd"，所以返回结果是true。

    public static void main(String[] args) {
        String a = new String("ab") + new String("c");
        String b = "abc";
        System.out.println(a == b); // false

        String a1 = new String("ab") + new String("cd");
        a1.intern();
        String b1 = "abcd";
        System.out.println(a1 == b1); // true
    }

在上述这个案例中，第一个打印的是false第二个打印的是true。

第一个案例false，其实在上面已经和大家解释过了，第一个a指向的是堆空间的a对象（字符串"abc存储在a对象当中"），第二个b指向的是字符串常量池的"abc" 所以是false。

第二个案例是true，因为在这个案例中，我们a1指向的是堆空间的a1对象，a1对象里面存储了我们的"abcd"，当我们调用intern()方法时，它会去字符串常量池创建一个对象，然后把当前对象的地址指向我们的a1的堆空间地址。（这里会有点绕，因为我们已经创建了字符串"abcd"，所以为了节省空间。就不会在去字符串常量池去申请一个"abcd"，而是直接创建一个对象指向我们堆空间的a1对象）。

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四：面试题

有了对以上的知识的了解，我们现在再来看常见的面试或笔试题就很简单了：

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = “abc”;
String s2 = “abc”;
System.out.println(s1 == s2);
A：true，均指向常量池中对象。

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = new String(“abc”);
String s2 = new String(“abc”);
System.out.println(s1 == s2);
A：false，两个引用指向堆中的不同对象。

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = “abc”;
String s2 = “a”;
String s3 = “bc”;
String s4 = s2 + s3;
System.out.println(s1 == s4);
A：false，因为s2+s3实际上是使用StringBuilder.append来完成，会生成不同的对象。

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = “abc”;
final String s2 = “a”;
final String s3 = “bc”;
String s4 = s2 + s3;
System.out.println(s1 == s4);
A：true，因为final变量在编译后会直接替换成对应的值，所以实际上等于s4=”a”+”bc”，而这种情况下，编译器会直接合并为s4=”abc”，所以最终s1==s4。

Q：下列程序的输出结果：
String s = new String(“abc”);
String s1 = “abc”;
String s2 = new String(“abc”);
System.out.println(s == s1.intern());
System.out.println(s == s2.intern());
System.out.println(s1 == s2.intern());
A：false，false，true。

Q：下列程序的输出结果：
  String a=new String("abc");
  String b="abc";
  System.out.println(a==b); 
  String a1=new String("abcd").intern();
  String b1="abcd";
  System.out.println(a1==b1); 
A：false，true


Q：下列程序的输出结果：
     String a = new String("ab") + new String("c");
     String b = "abc";
     System.out.println(a == b); 
     String a1 = new String("ab") + new String("cd");
     a1.intern();
     String b1 = "abcd";
     System.out.println(a1 == b1); 
A：false，true

五：总结

对于程序中大量使用存在的字符串时，尤其存在很多已经重复的字符串时，使用intern()方法能够节省内存空间。

大的网站平台，需要内存中存储大量的字符串。比如社交网站，很多人都存储：北京市、海淀区等信息。这时候如果字符串都调用intern()方法，就会很明显降低内存的大小。

以下是java在不同版本中String字符串的内存变化，希望可以对你有所帮助。