为什么JAVA中String是不可变的?

在回答这个问题前,我们先看一下下面的代码:

String s1 = "string";
String s2 = "string";
System.out.println(s1 == s2); 

请问结果是什么?
答案是true。

String使用private final char value[]来实现字符串的存储,也就是说String对象创建之后,就不能再修改此对象中存储的字符串内容,就是因为如此,才说String类型是不可变的(immutable)。
那么private final char value[]是什么呢?

Constant Pool常量池
在java编译好的class文件中,有个区域称为Constant Pool。
它是一个由数组组成的表,类型为cp_info constant_pool[],用来存储程序中使用的各种常量,包括Class/String/Integer等各种基本Java数据类型。

String类有一个特殊的创建方法,就是使用""双引号来创建。
在开始的那个问题中"string"是编译期常量,编译时已经能确定它的值,在编译好的class文件中它已经在Constant Pool中了,此语句会在Constant Pool中查找等于"string"的字符串(用equals(Object)方法确定),如果存在就把引用返回,付值给s1。不存在就会创建一个"string"放在Constant Pool中,然后把引用返回,付值给s1。
由于Constant Pool只会维护一个值相同的String对象,s2的引用是Constant Pool中同一个对象,所以他们引用相等。

补充知识 String的创建方式

String的创建方法一般有如下几种

  1. 直接使用""引号创建。
  2. 使用new String()创建。
  3. 使用new String("string")创建以及其他的一些重载构造函数创建。
  4. 使用重载的字符串连接操作符+创建。

new String("string") 实际创建了2个String对象,一个是"string"通过""双引号创建的,另一个是通过new创建的。只不过他们创建的时期不同,一个是编译期,一个是运行期。
看看下面这个例子

String s1 = new String("string"); 
String s2 = "string";
System.out.println(s1 == s2); //结果为false

在java中,使用new关键字会创建一个新对象。
在本例中,不管在Constant Pool中是否已经有值相同的对象,都会创建了一个新的String对象存储在heap中,然后把引用返回赋给s1。本例中使用了String的public String(String original)构造函数。
由于s1是new出的新对象,存储在heap中。s2指向的对象存储在Constant Pool中,他们肯定不是同一个对象。只是存储的字符串值相同,所以返回false。

再看这个例子

String s1 = new String("string"); 
s1 = s1.intern();
String s2 = "string";
System.out.println(s1 == s2);

当调用intern方法时,如果Constant Pool中已经包含一个等于此String对象的字符串(用 equals(Object)方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此String对象添加到池中,并返回此String对象在Constant Pool中的引用。
由于执行了s1 = s1.intern(),会使s1指向Constant Pool中值为"string"的字符串对象,s2也指向了同样的对象,所以结果为true。

进阶版问题

String s1 = new String("111"); 
String s2 = "sss111";
String s3 = "sss" + "111";
String s4 = "sss" + s1;
System.out.println(s2 == s3); //true
System.out.println(s2 == s4); //false
System.out.println(s2 == s4.intern()); //true

由于进行连接的2个字符串都是常量,编译期就能确定连接后的值了,编译器会进行优化直接把他们表示成"sss111"存储到Constant Pool中,由于上边的s2="sss111"已经在Constant Pool中加入了"sss111",所以s3指向和s2相同的对象,所以他们引用相同。此时"sss"和"111" 两个常量不会再创建。
由于s1是个变量,在编译期不能确定它的值是多少,所以会在执行的时候创建一个新的String对象存储到heap中,然后赋值给s4。

总结

  1. 单独使用""引号创建的字符串都是常量,编译期就已经确定存储到Constant Pool中。
  2. 使用new String("")创建的对象会存储到heap中,是运行期新创建的。
  3. 使用只包含常量的字符串连接符如"aa" + "aa"创建的也是常量,编译期就能确定。已经确定存储到Constant Pool中。(编译时会直接优化成"aaaa",如果Constant Pool 中没有"aaaa",就用""创建一个String,直接放到Pool中。比如:String t = "a"+ "b" +"c"; 会优化成"abc",然后放入Pool中。又比如String s = "x"+"y"+ref;在编译时有部分的优化:"xy",而ref + "x" +"y"就不会有部分的优化,"+"从左到右执行,ref是变量,编译时期无法确定)
  4. 使用包含变量的字符串连接符如"aa" + s1创建的对象是运行期才创建的,存储在heap中。

最后来个常见面试题

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

上面创建了几个String对象?
答案:3个,编译期Constant Pool中创建1个,运行期heap中创建2个。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 从网上复制的,看别人的比较全面,自己搬过来,方便以后查找。原链接:https://www.cnblogs.com/...
    lxtyp阅读 1,341评论 0 9
  • 前言 RTFSC (Read the fucking source code )才是生活中最重要的。我们天天就是要...
    二毛_coder阅读 445评论 1 1
  • 本文是我自己在秋招复习时的读书笔记,整理的知识点,也是为了防止忘记,尊重劳动成果,转载注明出处哦!如果你也喜欢,那...
    波波波先森阅读 826评论 1 6
  • String 是Java编程中的引用类型,不属于基本类型,默认值为null,在Java中是用来创建于操作字符串。源...
    小杰的快乐时光阅读 537评论 0 1
  • 这些天,医院的人们一直在为全额编制而困扰,各有各的道理,各有各的难处,医院也因此动荡不安,只能说医院领导不给力,没...
    70a058344416阅读 117评论 0 0