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目录1. 字符串 String 的不可变性2. String 设计成不可变类的好处3. 面试题1. 字符串 String 的不可变性 什么是不可变类? 这样理解: &n
什么是不可变类?
这样理解:
一个对象在创建完成后,不能去改变它的状态,不能改变它的成员变量(如果成员变量包含基本数据类型,那么这个基本数据类型的值不能改变;如果包含引用类型,那么这个引用类型的变量不能指向别的对象)
不可变类只是其实例不能被修改的类。每个实例中包含的所有信息都必须在创建该实例的时候就提供,并且在对象的整个生命周期内固定不变。为了使类不可变,要遵循下面五条规则:
翻阅 api 文档:
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
// value 数组被 final 修饰
private final char value[];
...
}
String 类代表字符串。Java 程序中的所有字符串字面值(如 “abc” )都作为此类的实例来实现。 这些字面值都是直接存储在“方法区”的 字符串常量池
中
字符串是常量;它们的值在创建之后 不能改变
,所以可以共享它们。例如:
String str = "abc";
这时就有人疑惑了:为什么 String 不可变?但我的代码中经常改变 String 啊,如下:
String str = "HELLO";
str = "WORLD";
System.out.println(str); // WORLD
这样操作,不就是将 “HELLO” 对象改变成了 “WORLD” 对象了吗?
虽然字符串的内容看上去从“HELLO” 变成了“WORLD”,但实际上,这已经是生成了一个新的字符串了:
String str = "HELLO";
System.out.println(str.hashCode()); // 68624562
str = "WORLD";
System.out.println(str.hashCode()); // 82781042
变量 str 前后的 hashCode 值不一样,说明了 str 在改变前后,指向了不同的对象。所以,变量 str 只是指向了不同对象,字符串 “HELLO”对象本身没有被改变。
变量 str 的指向如下图所示(jdk1.8:字符串常量位于堆中):
我们也可以使用 javap 命令来查看 class 的常量池:
javap -c -v StringTest.class
执行后,常量池信息如下:
从常量池中可以看出,确实有两个字符串对象:HELLO、WORLD
【总结】:一旦一个 String 对象堆中被创建出来,它就无法被修改。而且,String 类的所有 API 方法都没有改变字符串本身的值,都是返回了一个新的字符串对象。
在了解了“String 是不可变”的之后,大家是不是很疑惑:为什么要把 String 设计成不可变的呢?这样做又有什么好处呢?
主要从以下几个角度考虑:
// 生成两个对象:一个在常量池中;一个中堆中,且都是 hello 对象
String s = new String("hello");
那么,下面会生成几个对象呢?
// 只会在字符串常量池中生成一个对象:helloworld。
String s3 = "hello" + "world";
这种字面量用“+”拼接,编译器在编译期间会直接进行优化。
// 这个会生成4个对象。2个在常量池中:hello、world
// 2个在堆中:StringBuilder、helloworld对象
String s = "hello";
String s2 = s + "world";
编译后,使用反编译软件 ------ jad 进行查看:
String s1 = "hell0";
String s2 = (new StringBuilder()).append(s1).append("world").toString();
发现:使用“+”将变量和字面量进行拼接的结果是:将 String 转成了StringBuilder 后,使用其 append() 方法进行处理的
查看 StringBuilder.toString() 方法源码:
@Override
public String toString() {
// char[] value; value 是 StringBuilder 类的成员变量
return new String(value, 0, count);
}
最后调用 toString() 方法时,会创建一个 String 对象。这个字符串对象只会在堆中创建,并不会在字符串常量池中创建。所以,会创建4个对象(hello 和 world 会直接在字符串常量池中创建)。
到此这篇关于深入理解java.lang.String类的不可变性的文章就介绍到这了,更多相关java.lang.String不可变性内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!
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本文标题: 深入理解java.lang.String类的不可变性
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