几张图轻松理解String.intern()

小灰灰 2022-05-17 07:44 184阅读 0赞

在翻《深入理解Java虚拟机》的书时，又看到了2-7的 String.intern()返回引用的测试。   
其实要搞明白String.intern()，我总结了下面几条规则：   
一、new String都是在堆上创建字符串对象。当调用 intern() 方法时，编译器会将字符串添加到常量池中（stringTable维护），并返回指向该常量的引用。   
![这里写图片描述][SouthEast]

![这里写图片描述][SouthEast 1]

二、通过字面量赋值创建字符串（如：String str=”twm”）时，会先在常量池中查找是否存在相同的字符串，若存在，则将栈中的引用直接指向该字符串；若不存在，则在常量池中生成一个字符串，再将栈中的引用指向该字符串。   
![这里写图片描述][SouthEast 2]

三、常量字符串的“+”操作，编译阶段直接会合成为一个字符串。如string str=”JA”+”VA”，在编译阶段会直接合并成语句String str=”JAVA”，于是会去常量池中查找是否存在”JAVA”,从而进行创建或引用。

四、对于final字段，编译期直接进行了常量替换（而对于非final字段则是在运行期进行赋值处理的）。   
final String str1=”ja”;   
final String str2=”va”;   
String str3=str1+str2;   
在编译时，直接替换成了String str3=”ja”+”va”，根据第三条规则，再次替换成String str3=”JAVA”

五、常量字符串和变量拼接时（如：String str3=baseStr + “01”;）会调用stringBuilder.append()在堆上创建新的对象。

六、JDK 1.7后，intern方法还是会先去查询常量池中是否有已经存在，如果存在，则返回常量池中的引用，这一点与之前没有区别，区别在于，如果在常量池找不到对应的字符串，则不会再将字符串拷贝到常量池，而只是在常量池中生成一个对原字符串的引用。简单的说，就是往常量池放的东西变了：原来在常量池中找不到时，复制一个副本放到常量池，1.7后则是将在堆上的地址引用复制到常量池。   
![这里写图片描述][SouthEast 3]

举例说明：

String str2 = new String("str")+new String("01");
    str2.intern();
    String str1 = "str01";
    System.out.println(str2==str1);

*  1
 *  2
 *  3
 *  4

在JDK 1.7下，当执行str2.intern();时，因为常量池中没有“str01”这个字符串，所以会在常量池中生成一个对堆中的“str01”的**引用**(***注意这里是引用 ，就是这个区别于JDK 1.6的地方。在JDK1.6下是生成原字符串的拷贝***)，而在进行String str1 = “str01”;字面量赋值的时候，常量池中已经存在一个引用，所以直接返回了该引用，因此str1和str2都指向堆中的同一个字符串，返回true。

String str2 = new String("str")+new String("01");
    String str1 = "str01";
    str2.intern();
    System.out.println(str2==str1);

*  1
 *  2
 *  3
 *  4

将中间两行调换位置以后，因为在进行字面量赋值（String str1 = “str01″）的时候，常量池中不存在，所以str1指向的常量池中的位置，而str2指向的是堆中的对象，再进行intern方法时，对str1和str2已经没有影响了，所以返回false。

## 常见试题解答 ##

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。

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[SouthEast 1]: /images/20220517/c9247616b9d1468996eb7db46e3132b3.png
[SouthEast 2]: /images/20220517/805a149e82ce47019bb6664debfebb6c.png
[SouthEast 3]: /images/20220517/a842975fc4c9441582230f748f73f196.png