String，是Java中除了基本數(shù)據(jù)類型以外栖博，最為重要的一個(gè)類型了屑宠。很多人會(huì)認(rèn)為他比較簡(jiǎn)單。但是和String有關(guān)的面試題有很多仇让，下面我隨便找兩道面試題典奉，看看你能不能都答對(duì)：
Q1：String s = new String("hollis");定義了幾個(gè)對(duì)象。
Q2：如何理解String的intern方法
上面這兩個(gè)是面試題和String相關(guān)的比較成ミ矗考的卫玖，很多人一般都知道答案。
A1：若常量池中已經(jīng)存在"hollis"踊淳，則直接引用假瞬，也就是此時(shí)只會(huì)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象陕靠，如果常量池中不存在"hollis"，則先創(chuàng)建后引用脱茉，也就是有兩個(gè)剪芥。
A2：當(dāng)一個(gè)String實(shí)例str調(diào)用intern()方法時(shí)，Java查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量琴许，如果有税肪，則返回其的引用，如果沒有榜田，則在常量池中增加一個(gè)Unicode等于str的字符串并返回它的引用益兄；
兩個(gè)答案看上去沒有任何問題，但是串慰，仔細(xì)想想好像哪里不對(duì)呀偏塞。按照上面的兩個(gè)面試題的回答，就是說new String也會(huì)檢查常量池邦鲫，如果有的話就直接引用灸叼，如果不存在就要在常量池創(chuàng)建一個(gè)，那么還要intern干啥庆捺？難道以下代碼是沒有意義的嗎古今？
Strings =newString("Hollis").intern();
如果，每當(dāng)我們使用new創(chuàng)建字符串的時(shí)候滔以，都會(huì)到字符串池檢查捉腥，然后返回。那么以下代碼也應(yīng)該輸出結(jié)果都是true?
String s1 ="Hollis";
String s2 =newString("Hollis");
String s3 =newString("Hollis").intern();
? ? System.out.println(s1 == s2);
? ? System.out.println(s1 == s3);
但是你画，以上代碼輸出結(jié)果為（base jdk1.8.0_73）：
false
true
不知道抵碟，聰明的讀者看完這段代碼之后，是不是有點(diǎn)被搞蒙了坏匪，到底是怎么回事兒拟逮？
別急，且聽我慢慢道來适滓。
JVM為了提高性能和減少內(nèi)存開銷敦迄，在實(shí)例化字符串常量的時(shí)候進(jìn)行了一些優(yōu)化。為了減少在JVM中創(chuàng)建的字符串的數(shù)量凭迹，字符串類維護(hù)了一個(gè)字符串常量池罚屋。
在JVM運(yùn)行時(shí)區(qū)域的方法區(qū)中，有一塊區(qū)域是運(yùn)行時(shí)常量池嗅绸，主要用來存儲(chǔ)編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用脾猛。
了解Class文件結(jié)構(gòu)或者做過Java代碼的反編譯的朋友可能都知道，在java代碼被javac編譯之后鱼鸠，文件結(jié)構(gòu)中是包含一部分Constant pool的尖滚。比如以下代碼：
publicstaticvoidmain(String[] args){
String s ="Hollis";
}
經(jīng)過編譯后喉刘，常量池內(nèi)容如下：
Constant pool:
#1= Methodref#4.#20// java/lang/Object."":()V
#2=String#21// Hollis
#3=Class#22// StringDemo
#4=Class#23// java/lang/Object
? ...
#16= Utf8? ? ? ? ? ? ? s
? ..
#21= Utf8? ? ? ? ? ? ? Hollis
#22= Utf8? ? ? ? ? ? ? StringDemo
#23= Utf8? ? ? ? ? ? ? java/lang/Object
上面的Class文件中的常量池中，比較重要的幾個(gè)內(nèi)容：
#16 = Utf8? ? ? ? ? ? ? s
#21 = Utf8? ? ? ? ? ? ? Hollis
#22 = Utf8? ? ? ? ? ? ? StringDemo
上面幾個(gè)常量中漆弄，s就是前面提到的符號(hào)引用睦裳，而Hollis就是前面提到的字面量。而Class文件中的常量池部分的內(nèi)容撼唾，會(huì)在運(yùn)行期被運(yùn)行時(shí)常量池加載進(jìn)去廉邑。關(guān)于字面量，詳情參考Java SE Specifications
new String創(chuàng)建了幾個(gè)對(duì)象
下面倒谷，我們可以來分析下String s = new String("Hollis");創(chuàng)建對(duì)象情況了蛛蒙。
這段代碼中，我們可以知道的是渤愁，在編譯期牵祟，符號(hào)引用s和字面量Hollis會(huì)被加入到Class文件的常量池中，然后在類加載階段（具體時(shí)間段參考Java 中new String("字面量") 中 "字面量" 是何時(shí)進(jìn)入字符串常量池的?）抖格，這兩個(gè)常量會(huì)進(jìn)入常量池诺苹。
但是，這個(gè)“進(jìn)入”階段雹拄，并不會(huì)直接把所有類中定義的常量全部都加載進(jìn)來收奔，而是會(huì)做個(gè)比較，如果需要加到字符串常量池中的字符串已經(jīng)存在滓玖，那么就不需要再把字符串字面量加載進(jìn)來了坪哄。
所以，當(dāng)我們說<若常量池中已經(jīng)存在"hollis"势篡，則直接引用翩肌，也就是此時(shí)只會(huì)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象>說的就是這個(gè)字符串字面量在字符串池中被創(chuàng)建的過程。
說完了編譯期的事兒了禁悠，該到運(yùn)行期了念祭，在運(yùn)行期，new String("Hollis");執(zhí)行到的時(shí)候绷蹲，是要在Java堆中創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象的，而這個(gè)對(duì)象所對(duì)應(yīng)的字符串字面量是保存在字符串常量池中的顾孽。但是祝钢，String s = new String("Hollis");，對(duì)象的符號(hào)引用s是保存在Java虛擬機(jī)棧上的若厚，他保存的是堆中剛剛創(chuàng)建出來的的字符串對(duì)象的引用拦英。
所以，你也就知道以下代碼輸出結(jié)果為false的原因了测秸。
Strings1 =newString("Hollis");
Strings2 =newString("Hollis");
System.out.println(s1 == s2);
因?yàn)椋?=比較的是s1和s2在堆中創(chuàng)建的對(duì)象的地址疤估，當(dāng)然不同了灾常。但是如果使用equals，那么比較的就是字面量的內(nèi)容了铃拇，那就會(huì)得到true钞瀑。
在不同版本的JDK中，Java堆和字符串常量池之間的關(guān)系也是不同的慷荔，這里為了方便表述雕什，就畫成兩個(gè)獨(dú)立的物理區(qū)域了。具體情況請(qǐng)參考Java虛擬機(jī)規(guī)范显晶。
所以贷岸，String s = new String("Hollis");創(chuàng)建幾個(gè)對(duì)象的答案你也就清楚了。
常量池中的“對(duì)象”是在編譯期就確定好了的磷雇，在類被加載的時(shí)候創(chuàng)建的偿警，如果類加載時(shí)，該字符串常量在常量池中已經(jīng)有了唯笙，那這一步就省略了螟蒸。堆中的對(duì)象是在運(yùn)行期才確定的，在代碼執(zhí)行到new的時(shí)候創(chuàng)建的睁本。
運(yùn)行時(shí)常量池的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展
編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用是運(yùn)行時(shí)常量池中比較重要的一部分來源尿庐，但是并不是全部。那么還有一種情況呢堰，可以在運(yùn)行期像運(yùn)行時(shí)常量池中增加常量抄瑟。那就是String的intern方法。
當(dāng)一個(gè)String實(shí)例調(diào)用intern()方法時(shí)枉疼，Java查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量皮假，如果有，則返回其的引用骂维，如果沒有惹资，則在常量池中增加一個(gè)Unicode等于str的字符串并返回它的引用；
intern()有兩個(gè)作用航闺，第一個(gè)是將字符串字面量放入常量池（如果池沒有的話）褪测，第二個(gè)是返回這個(gè)常量的引用。
我們?cè)賮砜聪麻_頭的那個(gè)讓人產(chǎn)生疑惑的例子：
Strings1 ="Hollis";
Strings2 =newString("Hollis");
Strings3 =newString("Hollis").intern();
? ? System.out.println(s1 == s2);
? ? System.out.println(s1 == s3);
你可以簡(jiǎn)單的理解為String s1 = "Hollis";和String s3 = new String("Hollis").intern();做的事情是一樣的（但實(shí)際有些區(qū)別潦刃，這里暫不展開）侮措。都是定義一個(gè)字符串對(duì)象，然后將其字符串字面量保存在常量池中乖杠，并把這個(gè)字面量的引用返回給定義好的對(duì)象引用分扎。
對(duì)于String s3 = new String("Hollis").intern();，在不調(diào)用intern情況胧洒，s3指向的是JVM在堆中創(chuàng)建的那個(gè)對(duì)象的引用的（如圖中的s2）畏吓。但是當(dāng)執(zhí)行了intern方法時(shí)墨状，s3將指向字符串常量池中的那個(gè)字符串常量。
由于s1和s3都是字符串常量池中的字面量的引用菲饼，所以s1==s3肾砂。但是，s2的引用是堆中的對(duì)象巴粪，所以s2!=s1通今。
不知道，你有沒有發(fā)現(xiàn)肛根，在String s3 = new String("Hollis").intern();中辫塌，其實(shí)intern是多余的？
因?yàn)榫退悴挥胕ntern派哲，Hollis作為一個(gè)字面量也會(huì)被加載到Class文件的常量池臼氨，進(jìn)而加入到運(yùn)行時(shí)常量池中，為啥還要多此一舉呢芭届？到底什么場(chǎng)景下才需要使用intern呢储矩？
在解釋這個(gè)之前，我們先來看下以下代碼：
Strings1 ="Hollis";
Strings2 ="Chuang";
Strings3 = s1 + s2;
Strings4 ="Hollis"+"Chuang";
在經(jīng)過反編譯后褂乍，得到代碼如下：
Strings1 ="Hollis";
Strings2 ="Chuang";
Strings3 = (newStringBuilder()).append(s1).append(s2).toString();
Strings4 ="HollisChuang";
可以發(fā)現(xiàn)持隧，同樣是字符串拼接，s3和s4在經(jīng)過編譯器編譯后的實(shí)現(xiàn)方式并不一樣逃片。s3被轉(zhuǎn)化成StringBuilder及append屡拨，而s4被直接拼接成新的字符串。
如果你感興趣褥实，你還能發(fā)現(xiàn)呀狼，String s3 = s1 + s2;經(jīng)過編譯之后，常量池中是有兩個(gè)字符串常量的分別是Hollis损离、Chuang（其實(shí)Hollis和Chuang是String s1 = "Hollis";和String s2 = "Chuang";定義出來的）哥艇，拼接結(jié)果HollisChuang并不在常量池中。
如果代碼只有String s4 = "Hollis" + "Chuang";僻澎，那么常量池中將只有HollisChuang而沒有"Hollis" 和 "Chuang"貌踏。
究其原因，是因?yàn)槌Ａ砍匾４娴氖且汛_定的字面量值窟勃。也就是說祖乳，對(duì)于字符串的拼接，純字面量和字面量的拼接拳恋，會(huì)把拼接結(jié)果作為常量保存到字符串凡资。
如果在字符串拼接中砸捏，有一個(gè)參數(shù)是非字面量谬运，而是一個(gè)變量的話隙赁，整個(gè)拼接操作會(huì)被編譯成StringBuilder.append，這種情況編譯器是無法知道其確定值的梆暖。只有在運(yùn)行期才能確定伞访。
那么，有了這個(gè)特性了轰驳，intern就有用武之地了厚掷。那就是很多時(shí)候，我們?cè)诔绦蛑械玫降淖址侵挥性谶\(yùn)行期才能確定的级解，在編譯期是無法確定的冒黑，那么也就沒辦法在編譯期被加入到常量池中。
這時(shí)候勤哗，對(duì)于那種可能經(jīng)常使用的字符串抡爹，使用intern進(jìn)行定義，每次JVM運(yùn)行到這段代碼的時(shí)候芒划，就會(huì)直接把常量池中該字面值的引用返回冬竟，這樣就可以減少大量字符串對(duì)象的創(chuàng)建了。
如一深入解析String#intern文中舉的一個(gè)例子：
staticfinalintMAX =1000*10000;
staticfinalString[] arr =newString[MAX];
publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException{
Integer[] DB_DATA =newInteger[10];
Random random =newRandom(10*10000);
for(inti =0; i < DB_DATA.length; i++) {
? ? ? ? DB_DATA[i] = random.nextInt();
? ? }
longt = System.currentTimeMillis();
for(inti =0; i < MAX; i++) {
arr[i] =newString(String.valueOf(DB_DATA[i % DB_DATA.length])).intern();
? ? }
System.out.println((System.currentTimeMillis() - t) +"ms");
? ? System.gc();
}
在以上代碼中民逼，我們明確的知道泵殴，會(huì)有很多重復(fù)的相同的字符串產(chǎn)生，但是這些字符串的值都是只有在運(yùn)行期才能確定的拼苍。所以笑诅，只能我們通過intern顯示的將其加入常量池，這樣可以減少很多字符串的重復(fù)創(chuàng)建映屋。
我們?cè)倩氐轿恼麻_頭那個(gè)疑惑：按照上面的兩個(gè)面試題的回答苟鸯，就是說new String也會(huì)檢查常量池，如果有的話就直接引用棚点，如果不存在就要在常量池創(chuàng)建一個(gè)早处，那么還要intern干啥？難道以下代碼是沒有意義的嗎瘫析？
Strings =newString("Hollis").intern();
而intern中說的“如果有的話就直接返回其引用”砌梆，指的是會(huì)把字面量對(duì)象的引用直接返回給定義的對(duì)象。這個(gè)過程是不會(huì)在Java堆中再創(chuàng)建一個(gè)String對(duì)象的贬循。
的確咸包，以上代碼的寫法其實(shí)是使用intern是沒什么意義的。因?yàn)樽置媪縃ollis會(huì)作為編譯期常量被加載到運(yùn)行時(shí)常量池杖虾。
之所以能有以上的疑惑烂瘫，其實(shí)是對(duì)字符串常量池、字面量等概念沒有真正理解導(dǎo)致的。有些問題其實(shí)就是這樣坟比，單個(gè)問題芦鳍，自己都知道答案，但是多個(gè)問題綜合到一起就蒙了葛账。歸根結(jié)底是知識(shí)的理解還停留在點(diǎn)上柠衅，沒有串成面。
歡迎各位同學(xué)關(guān)注拓薪教育,與眾多Java開發(fā)人員交流技術(shù)心得!
