String 对象内存分配策略

这个问题可以说是一个高频的面试题目，以前把这个问题弄懂了，最近突然想到这个问题，一时间竟然没有太好的思路了。所以花些时间整理一下其中的知识点。

一、内存分配策略

我们先来看一个题目（这个问题都快看吐了~），你知道正确的运行结果并给出解释吗。不知道也没关系，我会在下面给出具体的分析。

    @Testpublic void test() {String s1 = "abc";String s2 = "abc";String s3 = new String("abc");String s4 = new String("abc");System.out.println(s1 == s2);     // trueSystem.out.println(s3 == s4);     // falseSystem.out.println(s1 == s3);     // false}

String s = "" 与 String s = new String("") 两种方式都可以创建字符串对象，它们有什么不同吗。下面的解释会涉及到 java 虚拟机内存区域方面的知识，不知道的同学可以先了解一下。

1.1 创建对象的方式

String s = "abc" 方式创建的对象，存储在字符串常量池中，在创建字符串对象之前，会先在常量池中检查是否存在 abc 对象。如果存在，则直接返回常量池中 abc对象的引用，不存在会创建该对象，并将该对象的引用返回给对象 s。

以 HotSpot 虚拟机为例，在 jdk1.8 之前，字符串常量池在方法区中，为了减小方法区内存溢出的风险，在 jdk1.8 之后就把字符串常量池转移到 java 堆中了。

String s = new String("abc") 这种方式，实际上 abc 本身就是字符串池中的一个对象，在运行 new String() 时，把字符串常量池中的字符串 abc 复制到堆中，因此该方式不仅会在堆中，还会在常量池中创建 abc 字符串对象。最后把 java 堆中对象的引用返回给 s。

1.2 问题分析

通过上面的分析，大家应该对问题结果有一个感性的认识了。

s1 指向字符串常量池中的 abc 对象，s2 也指向字符串常量池中的 abc 对象，因此 s1 与 s2 指向的是同一个对象，故 s1 == s2 返回 true。

s3 与 s4 分别指向 java 堆中两个不同的对象，因此 s3 == s4 是 false。

s1 与 s3 分别指向字符串常量池中的对象与 java 堆中的对象，s1 == s3 返回值也是 false。

二、问题扩展

上面的问题清楚了原理还很好理解，下面还有一个例子，理解起来就不那么容易了。

    @Testpublic void test() {String s1 = "abc";String s2 = "a";System.out.println(s1 == ("a" + "bc"));    // trueSystem.out.println(s1 == (s2 + "bc"));     // false }

2.1 字符串常量重载 "+"

"a" + "bc" 是两个字符串常量的拼接，当一个字符串由多个字符串常量连接而成时，它自己也肯定是字符串常量。java 虚拟机对于字符串常量的 “+” 号连接，在程序编译期，java 虚拟机就将常量字符串的 “+” 连接优化为连接后的值。

这样一来，最终只会在常量池中创建一个 abc 对象，并没有创建临时字符串对象 a 和 bc，减轻了垃圾收集器的压力。s1 == ("a" + "bc")，因为 abc（s1）在字符串常量池中已经存在了，因此返回值是 true。

2.2 字符串引用重载 "+"

java 虚拟机对于有字符串引用存在的字符串连接，即 s2 + "bc" 在被编译器执行的时候，会自动引入 StringBuilder 对象，调用其 append() 方法，最终调用 toString() 方法返回其在堆中对象的引用。下面是反编译后的部分字节码。

因此 s2 + "bc" 就等同于下面过程。

s2 + "bc" = new StringBuilder().append(s2).append("bc").toString();

s1 == (s2 + "bc") 在进行比较时，s1 是字符串常量池中对象的引用，(s2 + "bc") 则是 java 堆中一个对象的引用，因此返回值是 false。为什么说 s2 + "bc" 返回的是堆中对象的引用呢，只要到 StringBuilder 源码中查看一下 toString() 就能理解了。

   /*** StringBuilder 类的 toSTring() 方法*/@Overridepublic String toString() {// Create a copy, don't share the arrayreturn new String(value, 0, count);}

三、参考资料

String 对象内存分配 (常量池和堆的分配)
Java—String 字符串运算符"+"重载分析