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Java源码学习

萌宠菠菠乐园
2024-11-20 12:54

1、一些基本概念

堆：jvm运行中申请的对象存放的位置。也就是所说的新生代+老年代，YGC就发生在这里虚拟机栈：每个方法在被调用执行时都会创建一个虚拟机栈，用于存储临时的遍历、方法等信息。调用相当于进栈，返回结果则相当于出栈，异常输出的栈信息就是从这里来的。本地方法栈：也是方法调用，只是调用的方法是本地native方法方法区：存储的类的结构信息，静态变量等信息。也就是永生代，发生FULL GC的地方（Java8中以元空间代替了永生代这个概念）常量池：方法区的一部分，用来存放各种生成的字面量，例如定义的一个String类型的数据（Java7中把常量池移到了堆中）

2、创建字符串

String s1="hello"; String s2=new String("hello"); 12

第一种方法是在栈中创建一个String类型的引用s1，然后在常量池中寻找，如果常量池中存在hello的字符串数据，则直接把s1指向常量池中hello的地址；否则会在常量池中创建hello这个字符串数据，然后把s1指向新创建的hello地址。

第二种方法是在栈中创建一个String类型的引用s2，然后在常量池中寻找，如果常量池中存在该数据，则在堆中复制拷贝该数据，然后把s2指向堆中新建的地址；否则会创建一个字符串存放在常量池中，然后进行拷贝一份到堆中，s2指向堆的地址。

通过new创建的string一定会在堆中创建一份数据，同时常量池肯定有一个值的备份操作；而单独的字符串则是直接指向常量池，所以一般还是使用字符串更好些，具体可看如下的图解

在这里插入图片描述

3、字符串 + 操作

String s1="helloworld" String s2="hello" + "world" String s3=new String("hello") + "world" System.out.println(s1 == s2); // true System.out.println(s2 == s3); // false System.out.println(s1 == s3); // false 1234567

代码中"hello" + "world"在编译期已经知道了数据情况（使用javac编译查看class文件会发现s1和s2是一致的），JVM会自动优化使得s1和s2是一样的，s3由于有new操作，所以需要StringBuilder的append完成，具体可看如下图解。
在这里插入图片描述

4、字符串变量 + 操作

String s1="hello" String s2="world" String s3="helloworld" String s4=s1 + s2 System.out.println(s3 == s4); // false 123456

这里的样例和上一个样例存在一些差别，这里的s4是由s1 + s2获得的，在编译期无法感知到其实际值，在运行期时会利用StringBuilder的append剩下一个新的String对象，所以s3指向的是常量池，而s4指向的堆，两者自然是不一样的。

s4 = new StringBuilder()).append(s1).append(s2).toString()

5、带final的字符串变量 + 操作

final String s1="hello" String s2="world" String s3="helloworld" String s4=s1 + "world" String s5=s1 + s2 System.out.println(s3 == s4); // true System.out.println(s3 == s5); // false 12345678

添加了final关键字修饰的变量在编译期会被对应的字符串直接替换掉，相当于字符串数据，而包含了字符串变量的+操作则依旧是使用了StringBuilder

6、反射修改字符串

常规上，字符串都是不可变的（imutable），所以线程安全。但是，可以通过反射手段修改字符串！！！因为底层是char[]，获取到之后可以强行修改。

@Test public void test5() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException { String s = "hello"; System.out.println("修改前 s = " + s); //value是String内部字段：private final char value[]; Field value = s.getClass().getDeclaredField("value"); value.setAccessible(true); char[] s1 = (char[])value.get(s); s1[0] = 'A'; System.out.println("修改后 s = " + s); } 123456789101112

总结
String 本身是final类型的类，在日常使用中需要频繁的做字符串合并操作时，尽可能的使用StringBuilder（如需要考虑线程安全则使用StringBuffer），降低无谓的字符串创建操作，在保证安全的情况下，提高效率！