Ryan's note

最近有人问我一个问题：String是什么？

是什么？脑子一片混乱。不可变？不是基本数据类型但又像基本数据类型？顿时很多模糊的理解涌入脑海，怎么都理不清，究其原因，还是对String在JVM里的实现原理不甚理解。为了彻底搞清究竟什么是String,今天特意看了很多相关的资料，终于有所感悟，感悟之余，记录于此，与大家共享。（部分内容抄摘自网上）

一、创建String

创建一个String对象，主要有两种方式：

1. String s=”Hello world!”;
2. String s=new String(“Hello world”);

两种方式虽然都实现了创建一个String对象的功能，但实现的原理却大不相同。在讨论这两种方法的不同之前，我们先来了解一下JVM里的常量池概念，对接下来的理解很有帮助。

相信大家都知道，Java程序在运行之前，编译器首先要把源代码编译成字节码文件（.class文件），然后JVM再解释执行.class文件。其中，在.class文件中有一个非常重要的项—常量池，我们上面代码中的”Hello world”字符串被编译之后，就被存放在class常量池中的字符串常量表中。改用网上一段话：

在Java源代码中的每一个字面值字符串，都会在编译成class文件阶段，形成标志号 为8(CONSTANT_String_info)的常量表 。 当JVM加载 class文件的时候，会为对应的常量池建立一个内存数据结构，并存放在方法区中。同时JVM会自动为CONSTANT_String_info常量表中 的字符串常量字面值 在堆中创建 新的String对象(intern字符串对象）。然后把CONSTANT_String_info常量表的入口地址转变成这个堆中String对象的直接地址(常量池解析)。

源代码中所有相同字面值的字符串常量只可能建立唯一一个intern字符串对象。另外，我们也可以调用String的intern()方法来使得一个常规字符串对象成为intern字符串对象。

好了，下面我们来讨论一下第一种方法，也是大家非常常用的方法：

String s=”Hello world!”

首先在编译期，也就是在运行这段指令之前，JVM就已经为”Hello world”在堆中创建了一个intern字符串，局部变量s存储的是早已创建好的intern字符串的堆地址。也就是说，不管有几条String s1=”Hello world”,堆中都只有1个值为”Hello world”的字符串。

那么第二种方法呢？

String s=new String(“Hello world”)

同样在编译期，JVM也为”Hello world”在堆中创建了一个intern字符串，然后用这个intern字符串的值来初始化new出来的新String对象，局部变量s实际上存储的是new出来的堆对象地址。 此时在JVM管理的堆中，有两个相同字符串值的String对象：一个是intern字符串对象，一个是new新建的字符串对象。

最后，来段代码做个更形象的比较：

//代码1
String sa = "ab";
String sb = "cd";
String sab=sa+sb;
String s="abcd";
System.out.println(sab==s); // false
//代码2
String sc="ab"+"cd";
String sd="abcd";
System.out.println(sc==sd); //true

代码1中局部变量sa,sb存储的是堆中两个intern字符串对象的地址。而当执行sa+sb时，JVM首先会在堆中创建一个StringBuilder类，同时用sa指向的intern字符串对象完成初始化，然后调用append方法完成对sb所指向的intern字符串的合并操作，接着调用StringBuilder的toString()方法在堆中创建一个String对象，最后将刚生成的String对象的堆地址存放在局部变量sab中。而局部变量s存储的是常量池中”abcd”所对应的intern字符串对象的地址。 sab与s地址当然不一样了。这里要注意了，代码1的堆中实际上有五个字符串对象：三个intern字符串对象、一个String对象和一个StringBuilder对象。
代码2中”ab”+”cd”会直接在编译期就合并成常量”abcd”， 因此相同字面值常量”abcd”所对应的是同一个拘留字符串对象，自然地址也就相同。

二、String,StringBuffer和StringBuilder

1. 通过查看源码可以发现，String中的value[]是常量(final)数组，只能被赋值一次；而StringBuffer中的value[]就是一个很普通的数组，而且可以通过append()方法将新字符串加入value[]末尾。
2. StringBuffer和StringBuilder的区别是StringBuffer是线程安全的，而后者不是。这是因为在源代码中StringBuffer的很多方法都被关键字synchronized 修饰了，而StringBuilder没有。另外，由于String是不可变的，也就是只读，自然也是安全的了。
3. 因为String对象中的value[]是不能改变的，每一次合并后字符串值都需要创建一个新的String对象来存放。循环1000次自然需要创建1000个String对象和1000个StringBuilder对象，效率低就可想而知了；而StringBuffer/StringBuilder，只需要将自己的value[]数组不停的扩大来存放即可，循环过程中无需在堆中创建任何新的对象，效率自然就高了。

三、总结：

1. 不停的创建对象是程序低效的一个重要原因。那么相同的字符串值能否在堆中只创建一个String对象？可以！除了程序中的字符串常量会被JVM自动创建拘留字符串之外，调用String的intern()方法也能做到这一点。当调用intern()时，如果常量池中已经有了当前String的值，那么返回这个常量指向intern对象的地址。如果没有，则将String值加入常量池中，并创建一个新的intern字符串对象。
2. String的种种行为都来源于它的immutable性. 因为它是不变的,没有线程安全问题,可以无限共享,池化当然最节省时间空间; 也因为它是不变的,用”+”导致N多的新对象生成，才生的效率问题.

四、知识补充:

equals 和 == 的区别

1. equals 方法（是String类从它的超类Object中继承的）被用来检测两个对象是否相等，即两个对象的内容是否相等。
2. ==用于比较引用和比较基本数据类型时具有不同的功能：比较基本数据类型，如果两个值相同，则结果为true ; 在比较引用时，如果引用指向内存中的同一对象，结果为true

堆、栈与常量池：

1. 栈：存放基本类型的变量数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆（new 出来的对象）或者常量池中（字符串常量对象存放在常量池中。）
2. 堆：存放所有new出来的对象。
3. 静态域：存放静态成员（static定义的）
4. 常量池：存放字符串常量和基本类型常量（public static final）。

栈和常量池中的对象可以共享，堆中的对象不可以共享。栈中的数据大小和生命周期是可以确定的，当没有引用指向数据时，这个数据就会消失。堆中的对象的由垃圾回收器负责回收，因此大小和生命周期不需要确定，具有很大的灵活性。
字符串：其对象的引用都是存储在栈中的，如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中，如果是运行期（new出来的）才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串，在常量池中永远只有一份，在堆中有多份。

今天晚上估计要在公司待的很晚了，趁着一些任务在自动运行的间隙，抽空整理一下自己喜欢的一些eclipse插件：

这次就先介绍这几个了，以后有发现更好的，我会及时与大家分享的。