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String 与 StringBuffer解析

问题一:我声明了什么!
String s = "Hello world!";
许多人都做过这样的事情,但是,我们到底声明了什么?回答通常是:一个String,内容是“Hello world!”。这样模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要准确的回答,一半的人大概会回答错误。
这个语句声明的是一个指向对象的引用,名为“s”,可以指向类型为String的任何对象,目前指向"Hello world!"这个String类型的对象。这就是真正发生的事情。我们并没有声明一个String对象,我们只是声明了一个只能指向String对象的引用变量。所以,如果在刚才那句语句后面,如果再运行一句:
String string = s; www.zzzyk.com
我们是声明了另外一个只能指向String对象的引用,名为string,并没有第二个对象产生,string还是指向原来那个对象,也就是,和s指向同一个对象。
 
问题二:"=="和equals方法究竟有什么区别?
==操作符专门用来比较变量的值是否相等。比较好理解的一点是:
int a=10;
int b=10;
则a==b将是true。
但不好理解的地方是:
String a=new String("foo");
String b=new String("foo");
则a==b将返回false。
根据前一帖说过,对象变量其实是一个引用,它们的值是指向对象所在的内存地址,而不是对象本身。a和b都使用了new操作符,意味着将在内存中产生两个内容为"foo"的字符串,既然是“两个”,它们自然位于不同的内存地址。a和b的值其实是两个不同的内存地址的值,所以使用"=="操作符,结果会是false。诚然,a和b所指的对象,它们的内容都是"foo",应该是“相等”,但是==操作符并不涉及到对象内容的比较。
对象内容的比较,正是equals方法做的事。
看一下Object对象的equals方法是如何实现的:
boolean equals(Object o){
return this==o;
}
Object对象默认使用了==操作符。所以如果你自创的类没有覆盖equals方法,那你的类使用equals和使用==会得到同样的结果。同样也可以看出,Object的equals方法没有达到equals方法应该达到的目标:比较两个对象内容是否相等。因为答案应该由类的创建者决定,所以Object把这个任务留给了类的创建者。
看一下一个极端的类:
Class Monster{
private String content;
...
boolean equals(Object another){
return true;
}
}
我覆盖了equals方法。这个实现会导致无论Monster实例内容如何,它们之间的比较永远返回true。
所以当你是用equals方法判断对象的内容是否相等,请不要想当然。因为可能你认为相等,而这个类的作者不这样认为,而类的equals方法的实现是由他掌握的。如果你需要使用equals方法,或者使用任何基于散列码的集合(HashSet,HashMap,HashTable),请察看一下java doc以确认这个类的equals逻辑是如何实现的。
 
问题三:String到底变了没有?
没有。因为String被设计成不可变(immutable)类,所以它的所有对象都是不可变对象。请看下列代码:
String s = "Hello";
s = s + " world!";
s所指向的对象是否改变了呢?从本系列第一篇的结论很容易导出这个结论。我们来看看发生了什么事情。在这段代码中,s原先指向一个String对象,内容是"Hello",然后我们对s进行了+操作,那么s所指向的那个对象是否发生了改变呢?答案是没有。这时,s不指向原来那个对象了,而指向了另一个String对象,内容为"Hello world!",原来那个对象还存在于内存之中,只是s这个引用变量不再指向它了。
通过上面的说明,我们很容易导出另一个结论,如果经常对字符串进行各种各样的修改,或者说,不可预见的修改,那么使用String来代表字符串的话会引起很大的内存开销。因为String对象建立之后不能再改变,所以对于每一个不同的字符串,都需要一个String对象来表示。这时,应该考虑使用StringBuffer类,它允许修改,而不是每个不同的字符串都要生成一个新的对象。并且,这两种类的对象转换十分容易。
同时,我们还可以知道,如果要使用内容相同的字符串,不必每次都new一个String。例如我们要在构造器中对一个名叫s的String引用变量进行初始化,把它设置为初始值,应当这样做:
public class Demo {
private String s;
...
public Demo {
s = "Initial Value";
}
...
}
而非
s = new String("Initial Value");
后者每次都会调用构造器,生成新对象,性能低下且内存开销大,并且没有意义,因为String对象不可改变,所以对于内容相同的字符串,只要一个String对象来表示就可以了。也就说,多次调用上面的构造器创建多个对象,他们的String类型属性s都指向同一个对象。
上面的结论还基于这样一个事实:对于字符串常量,如果内容相同,Java认为它们代表同一个String对象。而用关键字new调用构造器,总是会创建一个新的对象,无论内容是否相同。
至于为什么要把String类设计成不可变类,是它的用途决定的。其实不只String,很多Java标准类库中的类都是不可变的。在开发一个系统的时候,我们有时候也需要设计不可变类,来传递一组相关的值,这也是面向对象思想的体现。不可变类有一些优点,比如因为它的对象是只读的,所以多线程并发访问也不会有任何问题。当然也有一些缺点,比如每个不同的状态都要一个对象来代表,可能会造成性能上的问题。所以Java标准类库还提供了一个可变版本,即StringBuffer。
 
大家先来看看一段奇怪的程序:
public class TestString {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "Monday";
String s2 = "Monday";
}
}
这个程序真是简单啊!可是有什么问题呢?
1.  来自 String 的忧虑
上面这段程序中,到底有几个对象呢?
可能很多人脱口而出:两个,s1 和 s2
为什么?
String 是 final 类,它的值不可变。
看起来似乎很有道理,那么来检测一下吧,稍微改动一下程序
就可以看到结果了:
public class TestString {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "Monday";
String s2 = "Monday";
if (s1 == s2)
System.out.println("s1 == s2");
else
System.out.println("s1 != s2");
}
}
呵呵,很多人都会说已经不止两个对象了
编译并运行程序,输出:s1 == s2
啊! 为什么 s1 == s2 ?
== 分明是在说:s1 与 s2 引用同一个 String 对象 -- "Monday"!
2.  千变万化的 String
再稍微改动一下程序,会有更奇怪的发现:
public class TestString {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "Monday";
String s2 = new String("Monday");
if (s1 == s2)
System.out.println("s1 == s2");
else
System.out.println("s1 != s2");
if (s1.equals(s2))
System.out.println("s1 equals s2");
else
System.out.println("s1 not equals s");
}
}
我们将 s2 用 new 操作符创建
程序输出:
s1 != s2
s1 equals s2
嗯,很明显嘛
s1 s2分别引用了两个"Monday"String对象
可是为什么两段程序不一样呢?
 
3.  在 String 的游泳池中游泳
原来,程序在运行的时候会创建一个字符串缓冲池,当使用 s2 = "Monday" 这样的表达是创建字符串的时候,程序首先会在这个String缓冲池中寻找相同值的对象,在第一个程序中,s1先被放到了池中,所以在s2被创建的时候,程序找到了具有相同值的 s1,将 s2 引用 s1 所引用的对象"Monday" ,第二段程序中,使用了 new 操作符,他明白的告诉程序: “我要一个新的!不要旧的!”与是一个新的"Monday"Sting对象被创建在内存中。他们的值相同,但是位置不同,一个在池中游泳,一个在岸边休息。哎呀,真是资源浪费,明明是一样的非要分开做什么呢?
 
4.  继续潜水
再次更改程序:
public class TestString {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "Monday";
String s2 = new String("Monday");
s2 = s2.intern();
if (s1 == s2)
System.out.println("s1 == s2");
else
System.out.println("s1 != s2");
if (s1.equals(s2))
System.out.println("s1 equals s2");
else
System.out.println("s1 not equals s2");
}
}
这次加入:s2 = s2.intern();
哇!程序输出:
s1 == s2
s1 equals s2
原来,程序新建了 s2 之后,又用intern()把他打翻在了池里
哈哈,这次 s2 和 s1 有引用了同样的对象了,我们成功的减少了内存的占用
 
5.  == 与 equals() 的争斗
String 是个对象,要对比两个不同的String对象的值是否相同,明显的要用到 equals() 这个方法,可是如果程序里面有那么多的String对象,有那么多次的要用到 equals ,哦,天哪,真慢啊
补充:软件开发 , Java ,
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