老套的筆試題
在一些老套的筆試題中，會要你判斷s1==s2為false還是true，s1.equals(s2)為false還是true。
String s1 = new String("xyz");
String s2 = "xyz";
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1.equals(s2));
對於這種題，你總能很快的給出標準答案：==比較的是物件地址，equals方法比較的是真正的字元陣列。所以輸出的是false和true。
上面的屬於最低階的題目，沒有什麼難度。
現在這種老套的題目已經慢慢消失了，取而代之的是有一些變形的新題目：
String s1 = "aa";
String s2 = "bb";
String str1 = s1 + s2;
String str2 = "aabb";
//輸出什麼呢？？？
System.out.println(str1 == str2);
final String s3 = "cc";
final String s4 = "dd";
String str3 = s3 + s4;
String str4 = "ccdd";
//又輸出什麼呢？？？
System.out.println(str3 == str4);
難度提升了一些，但思考一下也不難得出答案是false和true。
今天的文章就是以這幾個題目展開的。
String物件的建立
先簡單看一下String類的結構：
可以發現，String裡面有一個value屬性，是真正儲存字元的char陣列。
在執行String s = "xyz";的時候，在堆區建立了一個String物件，一個char陣列物件。
如何證明建立了一個String物件和一個char陣列物件呢？我們可以通過IDEA的Debug功能驗證：
注意看我截圖的位置，在執行完String s = "xyz";之後，再次點選load classes，Diff欄的String和char[]分別加了1，表示在記憶體中新增了一個char陣列物件和一個String物件。
現在，我們再來看String s = new String("xyz");建立了幾個物件。
從這張Debug動圖中，我們可以得出在String s = new String("xyz");之後，建立了兩個String物件和一個char陣列物件。
又因為String s = new String("xyz");的s引用只能指向一個物件，可以畫出記憶體分佈圖：
從圖中可以看到，在堆區，有兩個String物件，這兩個String物件的value都指向同一個char陣列物件。
那麼問題來了，下面的那個String物件根本就沒被引用，也就是說他沒有被用到，那麼它到底是幹什麼的呢？
佔了記憶體空間又不使用，難道這是JDK的設計缺陷？
很顯然不是JDK的缺陷，JDK雖然確實有設計缺陷，但不至於這麼明顯，這麼愚蠢。
那下面的那個String物件是幹什麼的呢？
答案是用於駐留到字串常量池中去的，注意，這裡我用了一個駐留，並不是直接把物件放到字串常量池裡面去，有什麼區別我們後面再講。
這裡出現了字串常量池的概念，我在String s = new String("xyz")建立了幾個例項你真的能答對嗎？中也有過比較詳細的介紹，有興趣的可以去看一下，這裡不再重複了。
你只需要知道，字串常量池在JVM原始碼中對應的類是StringTable，底層實現是一個Hashtable。
我們以String s = new String("xyz");為例：
首先去找字串常量池找，看能不能找到“xyz”字串對應物件的引用，如果字串常量池中找不到：
- 建立一個String物件和char陣列物件
- 將建立的String物件封裝成HashtableEntry，作為StringTable的value進行儲存
- new String("xyz")會在堆區又建立一個String物件，char陣列直接指向建立好的char陣列物件
如果字串常量池中能找到：
- new String("xyz")會在堆區建立一個物件，char陣列直接指向已經存在的char陣列物件
而String s = "xyz";是怎麼樣的邏輯：
首先去找字串常量池找，看能不能找到“xyz”字串的引用，如果字串常量池中能找不到：
- 建立一個String物件和char陣列物件
- 將建立的String物件封裝成HashtableEntry，作為StringTable的value進行儲存
- 返回建立的String物件
如果字串常量池中能找到：
- 直接返回找到引用對應的String物件
總結而言就是：
對於String s = new String("xyz");這種形式建立字串物件，如果字串常量池中能找到，建立一個String物件；如果如果字串常量池中找不到，建立兩個String物件。
對於String s = "xyz";這種形式建立字串物件，如果字串常量池中能找到，不會建立String物件；如果如果字串常量池中找不到，建立一個String物件。
所以，在日常開發中，能用String s = "xyz";儘量不用String s = new String("xyz");，因為可以少建立一個物件，節省一部分空間。
需要強調的是，字串常量池存的不是字串也不是String物件，而是一個個HashtableEntry，HashtableEntry裡面的value指向的才是String物件，為了不讓表述變得複雜，我省略了HashtableEntry的存在，但不代表它就不存在。
上文提到的駐留就是新建HashtableEntry指向String物件，並把HashtableEntry存入字串常量池的過程。
在網上一些文章中，一些作者可能是為了讓讀者更好的理解，省略了一些這些，一定要注意辨別區分。
達成以上共識之後，我們再回顧一下那個老套的筆試題。
String s1 = new String("xyz");
String s2 = "xyz";
//為什麼輸出的是false呢？
System.out.println(s1 == s2);
//為什麼輸出的是true呢？
System.out.println(s1.equals(s2));
有了上面的基礎之後，我們畫出對應的記憶體圖，s1 == s2為什麼是false就一目瞭然了。
因為equals方法比較的真正的char資料，而s1和s2最終指向的都是同一個char陣列物件，所以s1.equals(s2)等於true。
關於他們最終指向的都是同一個char陣列物件這一觀點，也可以通過反射證明：
我修改了str1指向的String物件的value，str2指向的物件也被影響了。
字串拼接
現在，我們再來看一下變式題：
String s1 = "aa";
String s2 = "bb";
String str1 = s1 + s2;
String str2 = "aabb";
//為什麼輸出的是false
System.out.println(str1 == str2);
對於這個題目，我們需要先看一下這段程式碼的位元組碼。
位元組碼指令看不懂沒有關係，看我用紅色框框起來的部分就行了，可以看到居然出現了StringBuilder。
什麼意思呢，就是說String str1 = s1 + s2;會被編譯器會優化成new StringBuilder().append("aa").append("bb").toString();
StringBuilder裡面的append方法就是對char陣列進行操作，那StringBuilder的toString方法做了什麼呢？
從原始碼中可以看到，StringBuilder裡面的toString方法呼叫的是String類裡面的String(char value[], int offset, int count)構造方法，這個方法做了什麼呢？
- 根據引數複製一份char陣列物件。複製了一份！
- 建立一個String物件，String物件的value指向複製的char陣列物件。
注意，並沒有駐留到字串常量池裡面去，這個很關鍵！！！畫一個圖理解一下：
也就是說str2指向的String物件並沒有駐留到字串常量池，而str1指向的物件駐留到字串常量池裡面去了，且他們並不是同一個物件。所以str1 == str2還是false
因為複製一份char陣列物件，所以如果我們改變其中一個char陣列的話，另一個也不會造成影響：
把其中String變成醜比之後，另一個還是帥比，也說明了兩個String物件用的不是同一份char陣列。
intern方法
上面說到，呼叫StringBuilder的toString方法建立的String物件是不會駐留到字串常量池的，那如果我偏要駐留到字串常量池呢？有沒有辦法呢？
有的，String類的intern方法就可以幫你完成這個事情。
以這段程式碼為例：
String s1 = "aa";
String s2 = "bb";
String str = s1 + s2;
str.intern();
在執行str.intern();之前，記憶體圖是這樣的：
在執行str.intern();之後，記憶體圖是這樣的：
intern方法就是建立了一個HashtableEntry物件，並把value指向String物件，然後把HashtableEntry通過hash定位存到對應的字串成常量池中。當然，前提是字串常量池中原來沒有對應的HashtableEntry。
沒了，intern方法，就是這麼簡單，一句話給你說清楚了。
關於intern方法，還有一個很有趣的故事，有興趣的可以去看一下why神的這篇文章《深入理解Java虛擬機器》第2版挖的坑終於在第3版中被R大填平了
編譯優化
寫到這裡，好像只有一個坑沒有填。就是這個題為什麼輸出的是true。
final String s3 = "cc";
final String s4 = "dd";
String str3 = s3 + s4;
String str4 = "ccdd";
//為什麼輸出的是true呢？？？
System.out.println(str3 == str4);
這道題和上面那道題相比，有點相似，在原來的基礎上加了兩個final關鍵字。我們先看一下這段程式碼的位元組碼：
又是一段位元組碼指令，不需要看懂，你點一下#4，居然就可以看到“ccdd”字串。
原來，用final修飾後，JDK的編譯器會識別優化，會把String str3 = s3 + s4;優化成String str3 = "ccdd"。
所以原題就相當於：
String str3 = "ccdd";
String str4 = "ccdd";
//為什麼輸出的是true呢？？？
System.out.println(str3 == str4);
這樣的題目還難嗎？是不是那不管str3和str4怎麼比，肯定是相等的。
總結
String對於Java程式設計師來說就是“最熟悉的陌生人”，你說String簡單，它確實簡單。你說它難，深究起來確實也有難度，但這些題目，只要你腦海裡有一副記憶體圖就會很簡單。
面試題也只會越來越難，這個行業看起來也越來越內卷，但只要我學的快，內卷就卷不到我。
好了，今天就寫到了，我要去打遊戲了。
希望這篇文章，能對你有一點幫助。
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創作不易，為了更好的表達，需要畫很多圖，這些都是我自己動手用PPT畫的，畫圖也很辛苦的！
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我是CoderW，一個程式設計師。
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