安全性
String 经常作为参数,String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果 String 是可变的,那么在网络连接过程中,String 被改变,改变 String 对象的那一方以为现在连接的是其它主机,而实际情况却不一定是。
线程安全
String 不可变性天生具备线程安全,可以在多个线程中安全地使用。
String, StringBuffer and StringBuilder
可变性
String 不可变
StringBuffer 和 StringBuilder 可变
线程安全
String 不可变,因此是线程安全的
StringBuilder 不是线程安全的
StringBuffer 是线程安全的,内部使用 synchronized 进行同步
String Pool
字符串常量池(String Pool)保存着所有字符串字面量(literal strings),这些字面量在编译时期就确定。不仅如此,还可以使用 String 的 intern() 方法在运行过程中将字符串添加到 String Pool 中。
当一个字符串调用 intern() 方法时,如果 String Pool 中已经存在一个字符串和该字符串值相等(使用 equals() 方法进行确定),那么就会返回 String Pool 中字符串的引用;否则,就会在 String Pool 中添加一个新的字符串,并返回这个新字符串的引用。
下面示例中,s1 和 s2 采用 new String() 的方式新建了两个不同字符串,而 s3 和 s4 是通过 s1.intern() 方法取得一个字符串引用。intern() 首先把 s1 引用的字符串放到 String Pool 中,然后返回这个字符串引用。因此 s3 和 s4 引用的是同一个字符串。
String s1 = new String("aaa"); String s2 = new String("aaa");System.out.println(s1 == s2); // false
String s3 = s1.intern();
String s4 = s1.intern();
System.out.println(s3 == s4); // true
如果是采用 "bbb" 这种字面量的形式创建字符串,会自动地将字符串放入 String Pool 中。
String s5 = "bbb"; String s6 = "bbb";System.out.println(s5 == s6); // true
在 Java 7 之前,String Pool 被放在运行时常量池中,它属于永久代。而在 Java 7,String Pool 被移到堆中。这是因为永久代的空间有限,在大量使用字符串的场景下会导致 OutOfMemoryError 错误。
new String("abc")
使用这种方式一共会创建两个字符串对象(前提是 String Pool 中还没有 "abc" 字符串对象)。
"abc" 属于字符串字面量,因此编译时期会在 String Pool 中创建一个字符串对象,指向这个 "abc" 字符串字面量;
而使用 new 的方式会在堆中创建一个字符串对象。
创建一个测试类,其 main 方法中使用这种方式来创建字符串对象。
String s = new String("abc");
}
}
使用 javap -verbose 进行反编译,得到以下内容:
// ... Constant pool:// ...
#2 = Class #18 // java/lang/String
#3 = String #19 // abc
// ...
#18 = Utf8 java/lang/String
#19 = Utf8 abc
// ...
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=3, locals=2, args_size=1
0: new #2 // class java/lang/String
3: dup
4: ldc #3 // String abc
6: invokespecial #4 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
9: astore_1
// ...
在 Constant Pool 中,#19 存储这字符串字面量 "abc",#3 是 String Pool 的字符串对象,它指向 #19 这个字符串字面量。在 main 方法中,0: 行使用 new #2 在堆中创建一个字符串对象,并且使用 ldc #3 将 String Pool 中的字符串对象作为 String 构造函数的参数。
以下是 String 构造函数的源码,可以看到,在将一个字符串对象作为另一个字符串对象的构造函数参数时,并不会完全复制 value 数组内容,而是都会指向同一个 value 数组。
public String(String original) { this.value = original.value;this.hash = original.hash;
} 运算
参数传递 Java 的参数是以值传递的形式传入方法中,而不是引用传递。
以下代码中 Dog dog 的 dog 是一个指针,存储的是对象的地址。在将一个参数传入一个方法时,本质上是将对象的地址以值的方式传递到形参中。因此在方法中使指针引用其它对象,那么这两个指针此时指向的是完全不同的对象,在一方改变其所指向对象的内容时对另一方没有影响。
public class Dog { String name; Dog(String name) { this.name = name; } String getName() { return this.name; } void setName(String name) { this.name = name; } String getObjectAddress() { return super.toString(); } } public class PassByValueExample { public static void main(String[] args) { Dog dog = new Dog("A"); System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@4554617c func(dog); System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@4554617c System.out.println(dog.getName()); // A } private static void func(Dog dog) { System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@4554617c dog = new Dog("B"); System.out.println(dog.getObjectAddress()); // Dog@74a14482 System.out.println(dog.getName()); // B } }