问题

以下字符串对比的结果是什么？

String s1 = "ni" + "hao";
String s2 = "ni";
s2 += "hao";
String s3 = "nihao";
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1 == s3);
System.out.println(s2 == s3);

答：false true false

我们来看编译器编译之后的代码：

        String s1 = "nihao";
        String s2 = "ni";
        s2 = s2 + "hao";
        String s3 = "nihao";
        System.out.println(s1 == s2);
        System.out.println(s1 == s3);
        System.out.println(s2 == s3);

很显然s1在经过编译器优化之后，他们的内容相同，都是"nihao"。接下来我们理解一下对于String来说==到底比较的是什么。

JAVA中的==

java中的数据类型，可分为两类：
1.基本数据类型，也称原始数据类型。byte,short,char,int,long,float,double,boolean 他们之间的比较，应用双等号（==）,比较的是他们的值。
2.复合数据类型(类)
当他们用（==）进行比较的时候，比较的是他们在内存中的存放地址，所以，除非是同一个new出来的对象，他们的比较后的结果为true，否则比较后结果为false。
那么s1和s3是否指向内存中同一个对象呢？

字符串常量池

字符串的分配，和其他的对象分配一样，耗费高昂的时间与空间代价，作为最基础的数据类型，大量频繁的创建字符串，极大程度地影响程序的性能。JVM为了提高性能和减少内存开销，在实例化字符串常量的时候进行了一些优化为字符串开辟一个字符串常量池，类似于缓存区。创建字符串常量时，首先检查字符串常量池是否存在该字符串：存在该字符串，返回引用实例；不存在，实例化该字符串并放入池中。

常量池的实现

字符串常量池则存在于方法区，可以被所有线程共享。.jdk1.6 方法区放在永久代（java堆的一部分），jdk1.7以后特别将字符串常量池移动到了的堆内存中（使用参数-XX:PermSize 和-XX:MaxPermSize指定大小）。所以导致string的intern方法因为以上变化在不同版本会有不同表现。

以下代码在内存中存放的结构如图所示:

String str1 = “abc”;
String str2 = “abc”;
String str3 = “abc”;
String str4 = new String(“abc”);
String str5 = new String(“abc”);

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那么String str4 = new String(“abc”) 创建多少个对象？首先在常量池中查找是否有“abc”对象有则返回对应的引用实例，如果没有则在常量池中创建对应的实例对象，同时在堆中 new 一个 String("abc") 对象，将对象地址赋值给str4,创建一个引用。

String的intern方法

从上文中介绍可以知道，以下代码

String str1 = “abc”;
String str4 = new String(“abc”);

其中str1 == str4判断会返回false，因为str1指向常量池中的对象，而str4指向堆中的对象。但是我们可以使用intern方法，重新获取一个常量池里的对象。

String str1 = “abc”;
String str4 = new String(“abc”).intern();

这样的话str1 == str4判断就会返回true了。如果在循环中多次要使用到String，可以直接从常量池中获取到这个字符串使用，这样就可以大大减少堆内存上的开销。

查看常量池

使用Idea中的JclassLib插件查看常量池，我们依然以如下代码为例:

String s1 = "ni" + "hao";
String s2 = "ni";
s2 += "hao";
String s3 = "nihao";
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1 == s3);
System.out.println(s2 == s3);

image.png

声明s1之后，常量池中创建了123的字符串。

image.png

声明s2之后，常量池中创建了12的字符串。
所以这两者在常量池中的对象是不同的，但这个就是我们最终的结论吗？显然不是。

分析字节码

我们用jClassLib分析class文件的字节码：

从上图中可以看到s2 += "hao";这句代码，其实在JVM中运行时，创建了一个StringBuilder对象，然后使用append方法添加了s2的字符串，再添加"hao"字符串，最后调用toString的方法生成最终结果。所以s2的字符串是使用StringBuilder创建的新对象，和常量池中的"123"自然就没有关系了。

总结：

对于s1来说，编译器将其优化为s1="123",在常量池中创建对象。
对于s2来说，创建"12"的常量池对象，同时使用StringBuilder创建新对象。
对于s3来说，常量池中已有"123",直接指向常量池中的对象。
所以结果为false true false。