String類5個(gè)常見面試題的解答過(guò)程和原理
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這篇來(lái)看看關(guān)于Java String類的5道面試題，這五道題，我自己在面試過(guò)程中親身經(jīng)歷過(guò)幾道題目，學(xué)完了這篇，我才煥然大悟，才知道為什么是這個(gè)答案，本篇就帶你了解這些題的答案為什么是這樣。
1.判定定義為String類型的st1和st2是否相等，為什么
package string;
?
public?class?Demo2_String?{
???public?static?void?main(String[] args) {
?????String st1 = "abc";
?????String st2 = "abc";
?????System.out.println(st1 == st2);
?????System.out.println(st1.equals(st2));
???}
}輸出結(jié)果：
第一行：true
第二行：true
分析：
先看第一個(gè)打印語(yǔ)句，在Java中==這個(gè)符號(hào)是比較運(yùn)算符，它可以基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型是否相等，如果是基本數(shù)據(jù)類型，==比較的是值是否相等，如果是引用數(shù)據(jù)類型，==比較的是兩個(gè)對(duì)象的內(nèi)存地址是否相等。字符串不屬于8中基本數(shù)據(jù)類型，字符串對(duì)象屬于引用數(shù)據(jù)類型，在上面把“abc”同時(shí)賦值給了st1和st2兩個(gè)字符串對(duì)象，指向的都是同一個(gè)地址，所以第一個(gè)打印語(yǔ)句中的==比較輸出結(jié)果是 true
???????
然后我們看第二個(gè)打印語(yǔ)句中的equals的比較，我們知道，equals是Object這個(gè)父類的方法，在String類中重寫了這個(gè)equals方法，在JDK API 1.6文檔中找到String類下的equals方法，點(diǎn)擊進(jìn)去可以看大這么一句話“將此字符串與指定的對(duì)象比較。當(dāng)且僅當(dāng)該參數(shù)不為null，并且是與此對(duì)象表示相同字符序列的 String 對(duì)象時(shí)，結(jié)果才為 true。” 注意這個(gè)相同字符序列，在后面介紹的比較兩個(gè)數(shù)組，列表，字典是否相等，都是這個(gè)邏輯去寫代碼實(shí)現(xiàn)。由于st1和st2的值都是“abc”，兩者指向同一個(gè)對(duì)象，當(dāng)前字符序列相同，所以第二行打印結(jié)果也為true。
下面我們來(lái)畫一個(gè)內(nèi)存圖來(lái)表示上面的代碼，看起來(lái)更加有說(shuō)服力。
內(nèi)存過(guò)程大致如下：
1）運(yùn)行先編譯，然后當(dāng)前類Demo2_String.class文件加載進(jìn)入內(nèi)存的方法區(qū)
2）第二步，main方法壓入棧內(nèi)存
3）常量池創(chuàng)建一個(gè)“abc”對(duì)象，產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)存地址
4）然后把“abc”內(nèi)存地址賦值給main方法里的成員變量st1，這個(gè)時(shí)候st1根據(jù)內(nèi)存地址，指向了常量池中的“abc”。
5）前面一篇提到，常量池有這個(gè)特點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在，就不在創(chuàng)建重復(fù)的對(duì)象
6）運(yùn)行到代碼 Stringst2 =”abc”, 由于常量池存在“abc”，所以不會(huì)再創(chuàng)建，直接把“abc”內(nèi)存地址賦值給了st2
7）最后st1和st2都指向了內(nèi)存中同一個(gè)地址，所以兩者是完全相同的。
2. 下面這句話在內(nèi)存中創(chuàng)建了幾個(gè)對(duì)象
String?st1 = new?String(“abc”);答案是：在內(nèi)存中創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象，一個(gè)在堆內(nèi)存，一個(gè)在常量池，堆內(nèi)存對(duì)象是常量池對(duì)象的一個(gè)拷貝副本。
分析：
我們下面直接來(lái)一個(gè)內(nèi)存圖。
當(dāng)我們看到了new這個(gè)關(guān)鍵字，就要想到，new出來(lái)的對(duì)象都是存儲(chǔ)在堆內(nèi)存。然后我們來(lái)解釋堆中對(duì)象為什么是常量池的對(duì)象的拷貝副本。“abc”屬于字符串，字符串屬于常量，所以應(yīng)該在常量池中創(chuàng)建，所以第一個(gè)創(chuàng)建的對(duì)象就是在常量池里的“abc”。第二個(gè)對(duì)象在堆內(nèi)存為啥是一個(gè)拷貝的副本呢，這個(gè)就需要在JDK API 1.6找到String(String original)這個(gè)構(gòu)造方法的注釋：初始化一個(gè)新創(chuàng)建的 String 對(duì)象，使其表示一個(gè)與參數(shù)相同的字符序列；換句話說(shuō)，新創(chuàng)建的字符串是該參數(shù)字符串的副本。所以，答案就出來(lái)了，兩個(gè)對(duì)象。
3.判定以下定義為String類型的st1和st2是否相等
package string;
public?class?Demo2_String?{
???public?static?void?main(String[] args) {
?????String st1 = new?String("abc");
?????String st2 = "abc";
?????System.out.println(st1 == st2);
?????System.out.println(st1.equals(st2));
???}
}答案：false 和 true
由于有前面兩道提內(nèi)存分析的經(jīng)驗(yàn)和理論，所以，我能快速得出上面的答案。==比較的st1和st2對(duì)象的內(nèi)存地址，由于st1指向的是堆內(nèi)存的地址，st2看到“abc”已經(jīng)在常量池存在，就不會(huì)再新建，所以st2指向了常量池的內(nèi)存地址，所以==判斷結(jié)果輸出false，兩者不相等。第二個(gè)equals比較，比較是兩個(gè)字符串序列是否相等，由于就一個(gè)“abc”，所以完全相等。內(nèi)存圖如下
4. 判定以下定義為String類型的st1和st2是否相等
package string;
?
public?class?Demo2_String?{
?
???public?static?void?main(String[] args) {
?????String st1 = "a"?+ "b"?+ "c";
?????String st2 = "abc";
?????System.out.println(st1 == st2);
?????System.out.println(st1.equals(st2));
???}
}答案是：true 和 true
分析：
“a”,”b”,”c”三個(gè)本來(lái)就是字符串常量，進(jìn)行+符號(hào)拼接之后變成了“abc”，“abc”本身就是字符串常量（Java中有常量?jī)?yōu)化機(jī)制），所以常量池立馬會(huì)創(chuàng)建一個(gè)“abc”的字符串常量對(duì)象，在進(jìn)行st2=”abc”,這個(gè)時(shí)候，常量池存在“abc”，所以不再創(chuàng)建。所以，不管比較內(nèi)存地址還是比較字符串序列，都相等。
5.判斷以下st2和st3是否相等
package string;
?
public?class?Demo2_String?{
?
???public?static?void?main(String[] args) {
?????String st1 = "ab";
?????String st2 = "abc";
?????String st3 = st1 + "c";
?????System.out.println(st2 == st3);
?????System.out.println(st2.equals(st3));
???}
}答案：false 和 true
分析：
上面的答案第一個(gè)是false，第二個(gè)是true，第二個(gè)是true我們很好理解，因?yàn)楸容^一個(gè)是“abc”，另外一個(gè)是拼接得到的“abc”，所以equals比較，這個(gè)是輸出true，我們很好理解。那么第一個(gè)判斷為什么是false，我們很疑惑。同樣，下面我們用API的注釋說(shuō)明和內(nèi)存圖來(lái)解釋這個(gè)為什么不相等。
首先，打開JDK API 1.6中String的介紹，找到下面圖片這句話。
關(guān)鍵點(diǎn)就在紅圈這句話，我們知道任何數(shù)據(jù)和字符串進(jìn)行加號(hào)（+）運(yùn)算，最終得到是一個(gè)拼接的新的字符串。上面注釋說(shuō)明了這個(gè)拼接的原理是由StringBuilder或者StringBuffer類和里面的append方法實(shí)現(xiàn)拼接，然后調(diào)用toString（）把拼接的對(duì)象轉(zhuǎn)換成字符串對(duì)象，最后把得到字符串對(duì)象的地址賦值給變量。結(jié)合這個(gè)理解，我們下面畫一個(gè)內(nèi)存圖來(lái)分析。
大致內(nèi)存過(guò)程
1）常量池創(chuàng)建“ab”對(duì)象，并賦值給st1，所以st1指向了“ab”
2）常量池創(chuàng)建“abc”對(duì)象，并賦值給st2，所以st2指向了“abc”
3）由于這里走的+的拼接方法，所以第三步是使用StringBuffer類的append方法，得到了“abc”，這個(gè)時(shí)候內(nèi)存0x0011表示的是一個(gè)StringBuffer對(duì)象，注意不是String對(duì)象。
4）調(diào)用了Object的toString方法把StringBuffer對(duì)象裝換成了String對(duì)象。
5）把String對(duì)象（0x0022）賦值給st3
所以，st3和st2進(jìn)行==判斷結(jié)果是不相等，因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)象內(nèi)存地址不同。
總結(jié)：
這篇的面試題，完全就是要求掌握J(rèn)DK API中一些注解和原理，以及內(nèi)存圖分析，才能得到正確的結(jié)果，我承認(rèn)是畫內(nèi)存圖讓我理解了答案為什么是這樣。畫完內(nèi)存圖之后，得到答案，你確實(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)很有趣，最后才會(huì)有原來(lái)如此的感嘆。
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