Java基础之 String字符串

字符串的初始化赋值方式
  1.字符串可以通过 直接赋值为  字符串常量;(直接给定的字符串就是字符串常量)  String str = "Hello";
  2.字符串可以通过使用new String("初始化字符串") 方式进行初始化赋值    String str = new String("Hello");
 字符串在内存中的存储方式
  1.java中常量都是存放在常量池中的(栈结构),且常量池中的常量不重复;
  2.java中使用new创建的对象都是存放在堆中的,并且每调用一次new就会分配一块新的内存空间;(new是进行内存空间分配操作的)

Java基础之 String字符串

Java基础之 String字符串

关于 String str = new String("hello");  创建几个对象的问题:

引用一篇博客的说法(https://www.cnblogs.com/dangzhenjiuhao/p/4585389.html
String   s1= "Hello ";jvm首先在string池内里面看找不找到字符串 "Hello ",找到,返回他的引用给s1,否则,创建新的string对象,放到string池里。这里由于s= "Hello "了,对象已经被引用,所以依据规则s和s1都是引用同一个对象。所以   s==s1将返回true。(==,对于非基本类型,是比较两引用是否引用内存中的同一个对象) 

String   s2=String( "Hello ");jvm首先在string池内里面看找不找到字符串 "Hello ",找到,不做任何事情,否则,创建新的string对象,放到string池里面。由于遇到了new,还会在内存上(不是string池里面)创建string对象存储 "Hello ",并将内存上的(不是string池内的)string对象返回给s2。所以s==s2将返回false,不是引用同一个对象。 

好现在我们看题目: 
String   s   =   new   String( "xyz "); 
首先在string池内找,找到?不创建string对象,否则创建,   这样就一个string对象 
遇到new运算符号了,在内存上创建string对象,并将其返回给s,又一个对象 

所以总共是2个对象。

 

关于 StringBuilder 和 StringBuffer 类 

【镜头二】  String三姐妹(String,StringBuffer,StringBuilder) 
        String扒的差不多了。但他还有两个妹妹StringBuffer,StringBuilder长的也不错哦!我们也要下手了:
                           String(大姐,出生于JDK1.0时代)          不可变字符序列
                           StringBuffer(二姐,出生于JDK1.0时代)    线程安全的可变字符序列
                           StringBuilder(小妹,出生于JDK1.5时代)   非线程安全的可变字符序列 

 

★StringBuffer与String的可变性问题。 
         我们先看看这两个类的部分源代码:

Java代码 

  1. //String   
    public final class String  
    {  
            private final char value[];  
      
             public String(String original) {  
                  // 把原字符串original切分成字符数组并赋给value[];  
             }  
    }  
      
    //StringBuffer   
    public final class StringBuffer extends AbstractStringBuilder  
    {  
             char value[]; //继承了父类AbstractStringBuilder中的value[]  
             public StringBuffer(String str) {  
                     super(str.length() + 16); //继承父类的构造器,并创建一个大小为str.length()+16的value[]数组  
                     append(str); //将str切分成字符序列并加入到value[]中  
            }  
    }  

     

      很显然,String和StringBuffer中的value[]都用于存储字符序列。但是,
      (1) String中的是常量(final)数组,只能被赋值一次。 
      比如:new String("abc")使得value[]={'a','b','c'},之后这个String对象中的value[]再也不能改变了。这也正是大家常说的,String是不可变的原因 。    
      注意:这个对初学者来说有个误区,有人说String str1=new String("abc"); str1=new String("cba");不是改变了字符串str1吗?那么你有必要先搞懂对象引用和对象本身的区别。这里我简单的说明一下,对象本身指的是存放在堆空间中的该对象的实例数据(非静态非常量字段)。而对象引用指的是堆中对象本身所存放的地址,一般方法区和Java栈中存储的都是对象引用,而非对象本身的数据。


      (2) StringBuffer中的value[]就是一个很普通的数组,而且可以通过append()方法将新字符串加入value[]末尾。这样也就改变了value[]的内容和大小了。

      比如:new StringBuffer("abc")使得value[]={'a','b','c','',''...}(注意构造的长度是str.length()+16)。如果再将这个对象append("abc"),那么这个对象中的value[]={'a','b','c','a','b','c',''....}。这也就是为什么大家说 StringBuffer是可变字符串 的涵义了。从这一点也可以看出,StringBuffer中的value[]完全可以作为字符串的缓冲区功能。其累加性能是很不错的,在后面我们会进行比较。

     总结,讨论String和StringBuffer可不可变。本质上是指对象中的value[]字符数组可不可变,而不是对象引用可不可变。 

 

 

★StringBuffer与StringBuilder的线程安全性问题 
      StringBuffer和StringBuilder可以算是双胞胎了,这两者的方法没有很大区别。但在线程安全性方面,StringBuffer允许多线程进行字符操作。这是因为在源代码中StringBuffer的很多方法都被关键字synchronized 修饰了,而StringBuilder没有。
      有多线程编程经验的程序员应该知道synchronized。这个关键字是为线程同步机制 设定的。我简要阐述一下synchronized的含义:
      每一个类对象都对应一把锁,当某个线程A调用类对象O中的synchronized方法M时,必须获得对象O的锁才能够执行M方法,否则线程A阻塞。一旦线程A开始执行M方法,将独占对象O的锁。使得其它需要调用O对象的M方法的线程阻塞。只有线程A执行完毕,释放锁后。那些阻塞线程才有机会重新调用M方法。这就是解决线程同步问题的锁机制。 
      了解了synchronized的含义以后,大家可能都会有这个感觉。多线程编程中StringBuffer比StringBuilder要安全多了 ,事实确实如此。如果有多个线程需要对同一个字符串缓冲区进行操作的时候,StringBuffer应该是不二选择。
      注意:是不是String也不安全呢?事实上不存在这个问题,String是不可变的。线程对于堆中指定的一个String对象只能读取,无法修改。试问:还有什么不安全的呢?

★String和StringBuffer的效率问题(这可是个热门话题呀!) 
      首先说明一点:StringBuffer和StringBuilder可谓双胞胎,StringBuilder是1.5新引入的,其前身就是StringBuffer。StringBuilder的效率比StringBuffer稍高,如果不考虑线程安全,StringBuilder应该是首选。另外,JVM运行程序主要的时间耗费是在创建对象和回收对象上。


      我们用下面的代码运行1W次字符串的连接操作,测试String,StringBuffer所运行的时间。

Java代码 

 

//测试代码  
public class RunTime{  
    public static void main(String[] args){  
           ● 测试代码位置1  
          long beginTime=System.currentTimeMillis();  
          for(int i=0;i<10000;i++){  
                 ● 测试代码位置2  
          }  
          long endTime=System.currentTimeMillis();  
          System.out.println(endTime-beginTime);     
    }  
}  

(1) String常量与String变量的"+"操作比较 
        ▲测试①代码:     (测试代码位置1)  String str="";
                                  (测试代码位置2)  str="Heart"+"Raid";
            [耗时:  0ms]
             
       ▲测试②代码        (测试代码位置1)  String s1="Heart";
                                                           String s2="Raid";
                                                           String str="";
                                  (测试代码位置2)  str=s1+s2;
            [耗时:  15—16ms]
      结论:String常量的“+连接”  稍优于  String变量的“+连接”。 
      原因:测试①的"Heart"+"Raid"在编译阶段就已经连接起来,形成了一个字符串常量"HeartRaid",并指向堆中的拘留字符串对象。运行时只需要将"HeartRaid"指向的拘留字符串对象地址取出1W次,存放在局部变量str中。这确实不需要什么时间。 
               测试②中局部变量s1和s2存放的是两个不同的拘留字符串对象的地址。然后会通过下面三个步骤完成“+连接”:
                                1、StringBuilder temp=new StringBuilder(s1),
                                2、temp.append(s2);
                                3、str=temp.toString();
               我们发现,虽然在中间的时候也用到了append()方法,但是在开始和结束的时候分别创建了StringBuilder和String对象。可想而知:调用1W次,是不是就创建了1W次这两种对象呢?不划算。

     但是,String变量的"+连接"操作比String常量的"+连接"操作使用的更加广泛。 这一点是不言而喻的。
    

(2)String对象的"累+"连接操作与StringBuffer对象的append()累和连接操作比较。 
          ▲测试①代码:     (代码位置1)  String s1="Heart";
                                                       String s="";
                                    (代码位置2)  s=s+s1;
             [耗时:  4200—4500ms]
             
          ▲测试②代码        (代码位置1)  String s1="Heart";
                                                       StringBuffer sb=new StringBuffer();
                                    (代码位置2) sb.append(s1);
             [耗时:  0ms(当循环100000次的时候,耗时大概16—31ms)]
         结论:大量字符串累加时,StringBuffer的append()效率远好于String对象的"累+"连接 
         原因:测试① 中的s=s+s1,JVM会利用首先创建一个StringBuilder,并利用append方法完成s和s1所指向的字符串对象值的合并操作,接着调用StringBuilder的 toString()方法在堆中创建一个新的String对象,其值为刚才字符串的合并结果。而局部变量s指向了新创建的String对象。

                  因为String对象中的value[]是不能改变的,每一次合并后字符串值都需要创建一个新的String对象来存放。循环1W次自然需要创建1W个String对象和1W个StringBuilder对象,效率低就可想而知了。


                  测试②中sb.append(s1);只需要将自己的value[]数组不停的扩大来存放s1即可。循环过程中无需在堆中创建任何新的对象。效率高就不足为奇了。        

 

 

★ 镜头总结:

    (1) 在编译阶段就能够确定的字符串常量,完全没有必要创建String或StringBuffer对象。直接使用字符串常量的"+"连接操作效率最高。

    (2) StringBuffer对象的append效率要高于String对象的"+"连接操作。

    (3) 不停的创建对象是程序低效的一个重要原因。那么相同的字符串值能否在堆中只创建一个String对象那。显然拘留字符串能够做到这一点,除了程序中的字符串常量会被JVM自动创建拘留字符串之外,调用String的intern()方法也能做到这一点。当调用intern()时,如果常量池中已经有了当前String的值,那么返回这个常量指向拘留对象的地址。如果没有,则将String值加入常量池中,并创建一个新的拘留字符串对象

 

转自:https://www.iteye.com/topic/522167