结论
1-String,StringBuilder,StringBuffer 之间的区别主要是在两个方面,即运行速度和线程安全这两方面:
- 首先说运行速度,或者说是执行速度,在这方面运行速度快慢为:StringBuilder > StringBuffer > String
再来说线程安全,在线程安全上,String 是线程安全的, StringBuilder是线程不安全的,而StringBuffer是线程安全的
2.1-直接相加字符串,效率很高,因为在编译器便确定了它的值,也就是说形如"I"+"love"+"java"; 的字符串相加,在编译期间便被优化成了"Ilovejava"。
同时对final变量的访问,在编译期间也会被优化,直接被替代为真实的值。例如:final String b = "hello"; String c = b + 2; ,会在编译期间优化为"hello"+2,继而优化为"hello2"
2.2-间接相加(即包含字符串引用),形如 s1+s2+s3; 效率要比直接相加低,因为在编译器不会对引用变量进行优化。
但是形如 “love”+"java"+s1, 会被优化为“lovejava”+s1;
3-在class文件中有一部分用来存储编译期间生成的 字面常量以及符号引用,这部分叫做class文件常量池。在运行期间对应着方法区的运行时常量池。
String str1 = "hello world"; 和 String str3 = "hello world"; 都在编译期间生成了 字面常量和符号引用,运行期间字面常量"hello world"被存储在运行时常量池(当然只保存了一份)。
因此 str1==str3. 答案是true.
4-通过new关键字来生成对象是在堆区进行的,而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。因此通过new来创建对象,创建出的一定是不同的对象,即使字符串的内容是相同的。
String str2 = new String("hello world");
String str4 = new String("hello world");
因此 str2==str4,答案是false.
5-
String:适用于少量的字符串操作的情况
StringBuilder:适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况
StringBuffer:适用多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况
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必看:常见的关于String、StringBuffer的面试题
下面是一些常见的关于String、StringBuffer的一些面试笔试题,若有不正之处,请谅解和批评指正。
1. 下面这段代码的输出结果是什么?
String a = "hello2"; String b = "hello" + 2; System.out.println((a == b));
输出结果为:true。原因很简单,"hello"+2在编译期间就已经被优化成"hello2",因此在运行期间,变量a和变量b指向的是同一个对象。
2.下面这段代码的输出结果是什么?
String a = "hello2"; String b = "hello"; String c = b + 2; System.out.println((a == c));
输出结果为:false。由于有符号引用的存在,所以 String c = b + 2;不会在编译期间被优化,不会把b+2当做字面常量来处理的,因此这种方式生成的对象c事实上是保存在堆上的,而a保存在运行时常量池。因此a和c指向的并不是同一个对象。javap -c得到的内容:
3.下面这段代码的输出结果是什么?
String a = "hello2"; final String b = "hello"; String c = b + 2; System.out.println((a == c));
输出结果为:true。对于被final修饰的变量,会在class文件常量池中保存一个副本,也就是说不会通过连接而进行访问,对final变量的访问在编译期间都会直接被替代为真实的值。那么String c = b + 2;在编译期间就会被优化成:String c = "hello" + 2; 下图是javap -c的内容:
4.下面这段代码输出结果为:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String a = "hello2";
final String b = getHello();
String c = b + 2;
System.out.println((a == c));
} public static String getHello() {
return "hello";
}
}
输出结果为false。这里面虽然将b用final修饰了,但是由于其赋值是通过方法调用返回的,那么它的值只能在运行期间确定,因此a和c指向的不是同一个对象。
5.下面这段代码的输出结果是什么?
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String a = "hello";
String b = new String("hello");
String c = new String("hello");
String d = b.intern(); System.out.println(a==b);
System.out.println(b==c);
System.out.println(b==d);
System.out.println(a==d);
}
}
输出结果为(JDK版本 JDK6):
这里面涉及到的是String.intern方法的使用。在String类中,intern方法是一个本地方法,在JAVA SE6之前,intern方法会在运行时常量池中查找是否存在内容相同的字符串,如果存在则返回指向该字符串的引用,如果不存在,则会将该字符串入池,并返回一个指向该字符串的引用。因此,a和d指向的是同一个对象。
6.String str = new String("abc")创建了多少个对象?
这个问题在很多书籍上都有说到比如《Java程序员面试宝典》,包括很多国内大公司笔试面试题都会遇到,大部分网上流传的以及一些面试书籍上都说是2个对象,这种说法是片面的。
如果有不懂得地方可以参考这篇帖子:
http://rednaxelafx.iteye.com/blog/774673/
首先必须弄清楚创建对象的含义,创建是什么时候创建的?这段代码在运行期间会创建2个对象么?毫无疑问不可能,用javap -c反编译即可得到JVM执行的字节码内容:
很显然,new只调用了一次,也就是说只创建了一个对象。
而这道题目让人混淆的地方就是这里,这段代码在运行期间确实只创建了一个对象,即在堆上创建了"abc"对象。而为什么大家都在说是2个对象呢,这里面要澄清一个概念 该段代码执行过程和类的加载过程是有区别的。在类加载的过程中,确实在运行时常量池中创建了一个"abc"对象,而在代码执行过程中确实只创建了一个String对象。
因此,这个问题如果换成 String str = new String("abc")涉及到几个String对象?合理的解释是2个。
个人觉得在面试的时候如果遇到这个问题,可以向面试官询问清楚”是这段代码执行过程中创建了多少个对象还是涉及到多少个对象“再根据具体的来进行回答。
8. str2中的“love”+"java"会被优化么?答案:会 (JDK 1.8)
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "I";
String str2 = str1 + "love" + "java";
}
}
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一.你了解String类吗?
想要了解一个类,最好的办法就是看这个类的实现源代码,String类的实现在 \jdk1.6.0_14\src\java\lang\String.java 文件中。打开这个类文件就会发现String类是被final修饰的:
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence
{
/** The value is used for character storage. */
private final char value[]; /** The offset is the first index of the storage that is used. */
private final int offset; /** The count is the number of characters in the String. */
private final int count; /** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0 /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L; ...... }
从上面可以看出几点:
1)String类是final类,也即意味着String类不能被继承,并且它的成员方法都默认为final方法。在Java中,被final修饰的类是不允许被继承的,并且该类中的成员方法都默认为final方法。在早期的JVM实现版本中,被final修饰的方法会被转为内嵌调用以提升执行效率。而从Java SE5/6开始,就渐渐摈弃这种方式了。因此在现在的Java SE版本中,不需要考虑用final去提升方法调用效率。只有在确定不想让该方法被覆盖时,才将方法设置为final。
2)上面列举出了String类中所有的成员属性,从上面可以看出String类其实是通过char数组来保存字符串的。
3)无论是sub操作、concat还是replace操作都不是在原有的字符串上进行的,而是重新生成了一个新的字符串对象。也就是说进行这些操作后,最原始的字符串并没有被改变。
在这里要永远记住一点:
“对String对象的任何改变都不影响到原对象,相关的任何change操作都会生成新的对象”。
二.深入理解String、StringBuffer、StringBuilder
1.String str="hello world"和String str=new String("hello world")的区别
想必大家对上面2个语句都不陌生,在平时写代码的过程中也经常遇到,那么它们到底有什么区别和联系呢?下面先看几个例子:
public class Main { public static void main(String[] args) {
String str1 = "hello world";
String str2 = new String("hello world");
String str3 = "hello world";
String str4 = new String("hello world"); System.out.println(str1==str2);
System.out.println(str1==str3);
System.out.println(str2==str4);
}
}
这段代码的输出结果为
为什么会出现这样的结果?下面解释一下原因:
1)在前面一篇讲解关于JVM内存机制的一篇博文中提到 ,在class文件中有一部分 来存储编译期间生成的 字面常量以及符号引用,这部分叫做class文件常量池,在运行期间对应着方法区的运行时常量池。
2)因此在上述代码中,String str1 = "hello world";和String str3 = "hello world"; 都在编译期间生成了 字面常量和符号引用,运行期间字面常量"hello world"被存储在运行时常量池(当然只保存了一份)。通过这种方式来将String对象跟引用绑定的话,JVM执行引擎会先在运行时常量池查找是否存在相同的字面常量,如果存在,则直接将引用指向已经存在的字面常量;否则在运行时常量池开辟一个空间来存储该字面常量,并将引用指向该字面常量。
3)总所周知,通过new关键字来生成对象是在堆区进行的,而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。因此通过new来创建对象,创建出的一定是不同的对象,即使字符串的内容是相同的。
三.不同场景下三个类的性能测试
一些验证实例代码, 在这里查看:https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3778589.html
下面对上面的执行结果进行一般性的解释:
1)对于直接相加字符串,效率很高,因为在编译器便确定了它的值,也就是说形如"I"+"love"+"java"; 的字符串相加,在编译期间便被优化成了"Ilovejava"。这个可以用javap -c命令反编译生成的class文件进行验证。
对于间接相加(即包含字符串引用),形如s1+s2+s3; 效率要比直接相加低,因为在编译器不会对引用变量进行优化。
2)String、StringBuilder、StringBuffer三者的执行效率:
StringBuilder > StringBuffer > String
当然这个是相对的,不一定在所有情况下都是这样。
比如String str = "hello"+ "world"的效率就比 StringBuilder st = new StringBuilder().append("hello").append("world")要高。
因此,这三个类是各有利弊,应当根据不同的情况来进行选择使用:
当字符串相加操作或者改动较少的情况下,建议使用 String str="hello"这种形式;
当字符串相加操作较多的情况下,建议使用StringBuilder,如果采用了多线程,则使用StringBuffer。