有些程序员会诟病一些公司的面试，近似于扣字眼一样。有些题真是为了面试而出，像孔乙己茴字几种写法般的可笑。然而从面试者的角度来说，考察一个人，无非几个方面、一个是基本功扎实与否、第二个是潜力怎么样、第三个是经验是否丰富。其中基本功扎不扎实就考察对主语言理解的深度。而这些看似好笑的面试题，就是在考察你对主语言的理解深度。

今天我们分析一下String，后面我们还会分析一些关键字（ final、static、volatile、synchronized等）、泛型、枚举、反射、io、集合等内容。言归正传。

因为目前主流是1.8以上版本，所以本文jdk版本为1.8

为什么String类会在面试内造成这么多困扰呢？我们先看String的特点：

1、String不是基本数据类型，而是引用类型。

2、String不可变性。

3、String实例化方式

4、intern（）

这几个点就是造成困扰的主要几个方面。

引用类型确表现为基本类型的用法，说实话，大多数情况下，你把字符串当作是基本数据类型也没啥大的感觉，开发中很多人都是这么用的。

我们构造一个面试题，题目是：

指向同一个对象的引用，相等么？一样么？是同一个么？

我们先看一个例子：

代码1

输出：

有些人可能会觉得疑惑，为什么一个是引用类型，一个是基本类型。但是表现却一致呢。

有人总结说，java其实都是值传递，即使传递的引用，也是算是值传递。为什么这么说呢，咱们之前讲过一个线程调用的方法都栈中，每个方法对应一个栈帧，栈帧中最重要的结构是局部变量表，局部变量表内有基本类型和引用类型。

那方法的传参就会被放在局部变量表内，复制原来的值，放在栈帧的slot内。无论是基本类型、还是引用类型，存储原来值的slot都变了，但是他们的值是原来的那个值。所以准确的说法应该是参数传值。基本类型的值是真的内容，而引用类型的值是对象的地址。

所以，方法的参数是引用类型，那这个引用也不是之前的引用了。虽然存的对象的地址是同一个。不同的引用指向同一个对象，那这两个引用本身是完全一样的么？我们来一段代码：

代码2

很明显，输出结果都是true。这又牵扯出了另一个问题，"=="这个符号，到底比较的是什么。以上面的思路来说，==的功能很纯碎，就是比较符号所代表的值。引用类型的值是地址，那比较的就是地址。基本类型的值就是内容，所以比较的就是内容。从来不比较符号的本身。那反思一下符号"="的作用，赋值，作用就是赋予符号代表的值，而不是符号本身。

咱们回到代码1中，现在我们知道，方法内的引用，已经是个新的引用了，只不过它的值和实例变量的值是一样的，都是"aaa"这个字符串对象的内存地址。

如果是一般的对象的话，我们会 str.set（xxx）或者 str.value = 来改变其内的值，而这个方法呢，执行了

我们知道，字符串有两种实例化方式，这是其中一种。实例化是干啥的，是产生新的对象的。那这个动作的效果就是，将str指向了新的String对象。到此为止，代码1应该好解释了。str跟实例变量虽然是一样的符号，但是它是一个新的引用，开始的时候指向同一个字符串对象，执行实例化方法之后，它指向了新的String对象。这个时候二者没有任何一毛钱关系了，也不可能互相之间有影响。如果还是没理解，我们再举个例子。

代码3

代码3和代码1，在写法上是类似的。输出结果是2。就是说，在change方法内做的操作，对原本的实例变量没有产生影响。因为方法内的引用所指向的对象已经变了，如果这样写

就会输出4。原因是，虽然引用是新生成的引用，但是指向的对象和实例变量指向的对象是同一个，改变一个，另一个也会体现出来。

现在回答标题的问题。指向同一个对象的引用，相等么？一样么？是同一个么？相等、不一样、不是同一个。

String实例化的两种方式

我们最熟悉的一种：String str = "aaa";

这种方式的执行过程是这样的。1、查看字符串常量池内有没有"aaa"。2、如果没有，那么在常量池直接创建字符串对象，并把地址返回给引用。3、如果有则直接返回给引用。

第二种：String str = new String("aaa");

这种创建过程是这样的，1、查看字符串常量池内有没有"aaa"。2、如果没有，那么在常量池直接创建字符串对象，并在堆里也创建一个字符串对象，将堆里的字符串对象的地址返回给引用。3、如果有则只在堆里创建一个字符串对象，将堆里的字符串对象的地址返回给引用。

需要注意的一点是：堆中的对象中的value数组的地址是常量池中的地址。

这里提到了字符串常量池的概念。我们从先讲一下常量池。

在HotSpot VM里实现的string pool功能的是一个StringTable类，它是一个Hash表，这个StringTable在每个HotSpot VM的实例只有一份，被所有的类共享。

大小演变

从字符串的实例化方式可以看到，两种实例化都可能会在常量池中生成字符串对象。String还提供了intern方法存取常量池。在字符串重复率高的情况下，非常节省内存。

说到这儿了，咱们先说一下不可变吧，最后在深入总结一下各种情况。

怎么保证一个类是可不变的，想要改变只能让他的引用指向新的对象，而不是改变对象本身？

String为什么要保证不可变？String是怎么保证不可变的？它真的不可变么？

String为什么要保证不可变（代价创建大量的String对象）

1.字符串常量池的需要.

字符串常量池可以将一些字符常量放在常量池中重复使用，避免每次都重新创建相同的对象、节省存储空间。但如果字符串是可变的，此时相同内容的String还指向常量池的同一个内存空间，当某个变量改变了该内存的值时，其他遍历的值也会发生改变。所以不符合常量池设计的初衷。

2. 线程安全考虑。

同一个字符串实例可以被多个线程共享。这样便不用因为线程安全问题而使用同步。字符串自己便是线程安全的。

3. 类加载器要用到字符串，不可变性提供了安全性，以便正确的类被加载。譬如你想加载java.sql.Connection类，而这个值被改成了myhacked.Connection，那么会对你的数据库造成不可知的破坏。

4. 支持hash映射和缓存。

因为字符串是不可变的，所以在它创建的时候hashcode就被缓存了，不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键，字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。

String是怎么保证不可变的

有的文章把String的不可变归结于final修饰，这是不求甚解的说法。实际上，要知道String为什么不可变，应该从源码来解释：

String类被final修饰，不可继承（这样做是为了防止子类继承重写父类方法）

string内部所有成员都设置为私有变量（这样做是防止直接访问并修改变量）

不存在value的setter（防止修改value）

并将value和offset设置为final。（不能直接替换地址）

当传入可变数组value[]时，进行copy而不是直接将value[]复制给内部变量（内部深拷贝，保证不与外部地址相同，防止通过外部持有的引用而修改内容）

获取value时不是直接返回对象引用，而是返回对象的copy.（防止持有引用修改内容）

它真的不可变么

我们从它保证不变性的手段来看，设置数组为final、private；不设置外部访问方法；因为value数组是引用类型，设置final并不会保证其中的元素不会发生改变，private和不设置setter没法预防反射，也就是说，通过反射设置setAccessible是可以修改value内的元素，所以String并不是一定不可变的，只不过常规手段不可变罢了。

intern方法

String的intern方法很简单，获取字符串常量池内，内容跟调用对象内容一致的字符串对象，并返回字符串常量池内的对象地址。如果常量池内没有，则将调用对象的引用放入常量池内。

intern的正确打开方式

intern的使用场景是跟字符串常量池的作用紧密相关的。那么咱们先考虑一下字符串常量池的作用。典型的适合场景，当有全局的静态数组或者集合持有字符串的引用，那么如果一个字符串反复出现，但是在堆中的对象，每个都不同。那么如果直接持有堆内的引用，那么只要这些字符串对象的生命周期和数组集合等的生命周期一致。那么这个时候适合持有常量池内的对象引用。这样，即使在堆中产生了大量的对象，那么一个gc周期内也就回收了，而且在常量池内常量较少时，读取的速度也很快，一定程度上提高了性能。

不过字符串常量池是个类似hashtable的实现，当其内元素过多时，会引起hash碰撞，导致性能严重下降。所以intern选取的场景很重要。如果是大量不重复的字符串，本不会进入常量池的，使用intern强行放入常量池，会严重影响性能。

理解了字符串常量池的作用，那么我们也就能理解，为什么面试者会关注创建了多少对象了，对象的位置在哪，因为只有这样，才不会弄巧成拙。

创建多少对象，各在什么位置

在分析具体问题之前，我们先对我们之前的结论进行证明，并理解其本质

验证字面量赋值：

结果为true。验证了字面量赋值在常量池创建对象，且只在常量池创建对象。这个验证并不严谨，因为可能存在一种情况，假设它是在堆中创建对象，通过intern放入到常量池中a的引用，结果也是true。不过，通过j结合下面验证复用的操作，可以说明不会出现咱们假设的情况。

结果为true。验证了对常量池内对象的复用。

结果为false.因为b指向的一定是常量池内的对象，a一定不在常量池内。所以new String("aaaa")一定在堆里创建了对象，而且返回的也是堆内对象的引用。那怎么证实这个动作也在常量池内创建了对象呢。我们来debug一下。

我们发现a的value数组的地址和b的是同一个。a的初始化动作在前，b跟a的一样，而b一定是指向在常量池中的对象，那么证明 a肯定事先在常量池内创建了对象，不然b不会跟a有相同的数组。但是上面我们确定了a 和 b 所指向的对象不是同一个，那么只有是堆和常量池各生成了一个对象，且堆中的数组指向了常量池中的数组。

我们通过看源码发现，其实在常量池中创建对象的动作是字面量做的。即在字节码中出现的字面量，一定会在常量池中创建一个对象。所以new String("aaaa")这个动作，"aaaa"负责在常量池中创建对象，而new动作在堆中产生另一个对象，并将value地址赋值为常量池中的value地址。

明白了这个道理之后，后面遇到的各种问题都会迎刃而解：

实例1：

解释看注解

实例2：

由此例子可以得出结论，对象拼接得来的字符串，因为没有出现字面量"23"所以并没有触发在常量池中创建对象的操作。验证了我们之前所说，除了intern方法，只有字面量才会导致在常量池内创建对象。

实例3：

实例4：

实例5：

注意此例子在其他文章中答案是错的。该结果返回值应该是 false,这个例子再次验证了只要字节码内有字面量出现，那么一定会在常量池内创建对象。

实例6：

这个示例貌似是对我们之前结论的推翻，其实不然，我们使用idea查看class文件，发现代码是这样的：

在编译后的class文件中，实际上并没有出现"AA"这个字面量，所以常量池内的AA是由intern方法放入的a2的引用。

实例7：

咱们看看这个final修饰的变量，编译之后会怎么样：

字面量直接在编译期间确定出来。

实例8：

编译后的代码：

通过这8个例子，我们总结，只有字面量和intern方法才可以在字符串常量池中创建对象，谁在编译后的字节码中先出现，地址就是谁的。后面出现的一个，只取值不产生对象。

另外，经常看到 String s = new String("aaa").intern();这个写法的目的在于，让s的引用指向常量池中的对象而非堆中新产生的对象。这样方便堆内对象的回收，因为没有引用指向它。但是这么写是没有实际意义的，因为效果可以用String s = "aaa"代替，还有副作用在堆中产生了对象。只有当aaa是动态生成的才有意义，因为编译期无法确定字面量，就无法放入常量池内，所以使用intern放入，并返回常量池内的地址而非堆内的地址。例如arr[i] = new String(String.valueOf(DB_DATA[i % DB_DATA.length])).intern();这个例子取自美团技术团队的文章。有两个要点，第一值是动态的，第二数组是全局静态的，回收的时候会作为root。