這篇文章主要介紹“分析JDK中String的存儲區(qū)與不可變性”，在日常操作中，相信很多人在分析JDK中String的存儲區(qū)與不可變性問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”分析JDK中String的存儲區(qū)與不可變性”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！
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1. 數(shù)據(jù)存儲區(qū)
String是一個比較特殊的類，除了new之外，還可以用字面常量來定義。為了弄清楚這二者間的區(qū)別，首先我們得明白JVM運行時數(shù)據(jù)存儲區(qū)，這里有一張圖對此有清晰的描述：
非共享數(shù)據(jù)存儲區(qū)
非共享數(shù)據(jù)存儲區(qū)是在線程啟動時被創(chuàng)建的，包括：
程序計數(shù)器（program counter register）控制線程的執(zhí)行；
棧（JVM Stack, Native Method Stack）存儲方法調(diào)用與對象的引用等。
共享數(shù)據(jù)存儲區(qū)
該存儲區(qū)被所有線程所共享，可分為：
堆（Heap）存儲所有的Java對象，當(dāng)執(zhí)行new對象時，會在堆里自動進(jìn)行內(nèi)存分配。
方法區(qū)（Method Area）存儲常量池（run-time constant pool）、字段與方法的數(shù)據(jù)、方法與構(gòu)造器的代碼。
2. 兩種實例化
實例化String對象：
重慶分公司
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public class StringLiterals {
public static void main(String[] args) {
String one = "Test";
String two = "Test";
String three = "T" + "e" + "s" + "t";
String four = new String("Test");
}
}javap -c StringLiterals反編譯生成字節(jié)碼，我們選取感興趣的部分如下：
public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: ldc #2 // String Test 2: astore_1 3: ldc #2 // String Test 5: astore_2 6: ldc #2 // String Test 8: astore_3 9: new #3 // class java/lang/String 12: dup 13: ldc #2 // String Test 15: invokespecial #4 // Method java/lang/String."": (Ljava/lang/String;)V 18: astore 4 20: return }
ldc #2表示從常量池中取#2的常量入棧，astore_1表示將引用存在本地變量1中。因此，我們可以看出：對象one、two、three均指向常量池中的字面常量"Test"；對象four是在堆中new的新對象；如下圖所示：
總結(jié)如下：
當(dāng)用字面常量實例化時，String對象存儲在常量池；
當(dāng)用new實例化時，String對象存儲在堆中；
操作符==比較的是對象的引用，當(dāng)其指向的對象不同時，則為false。因此，開篇中的代碼會出現(xiàn)通過new所創(chuàng)建String對象不一樣。
3. 不可變String
String源碼
JDK7的String類：
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
}String類被聲明為final，不可以被繼承，所有的方法隱式地指定為final，因為無法被覆蓋。字段char value[]表示String類所對應(yīng)的字符串，被聲明為private final；即初始化后不能被修改。常用的new實例化對象String s1 = new String("abcd");的構(gòu)造器：
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}只需將value與hash的字段值進(jìn)行傳遞即可。
不可變性
所謂不可變性（immutability）指類不可以通過常用的API被修改。為了更好地理解不可變性，我們先來看《Thinking in Java》中的一段代碼：
//: operators/Assignment.java
// Assignment with objects is a bit tricky.
import static net.mindview.util.Print.*;
class Tank {
int level;
}
public class Assignment {
public static void main(String[] args) {
Tank t1 = new Tank();
Tank t2 = new Tank();
t1.level = 9;
t2.level = 47;
print("1: t1.level: " + t1.level +
", t2.level: " + t2.level);
t1 = t2;
print("2: t1.level: " + t1.level +
", t2.level: " + t2.level);
t1.level = 27;
print("3: t1.level: " + t1.level +
", t2.level: " + t2.level);
}
} /* Output:
1: t1.level: 9, t2.level: 47
2: t1.level: 47, t2.level: 47
3: t1.level: 27, t2.level: 27
*///:~上述代碼中，在賦值操作t1 = t2;之后，t1、t2包含的是相同的引用，指向同一個對象。因此對t1對象的修改，直接影響了t2對象的字段改變。顯然，Tank類是可變的。
也許，有人會說s = s.concat("ef");不是修改了對象s么？而事實上，我們?nèi)タ碿oncat的實現(xiàn)，會發(fā)現(xiàn)其返回的是新String對象（return new String(buf, true);）；改變的只是s1引用所指向的對象，如下圖所示：
4. 反射
String的value字段是final的，可不可以通過過某種方式修改呢？答案是反射。在stackoverflow上有這樣一段修改value字段的代碼：
String s1 = "Hello World";
String s2 = "Hello World";
String s3 = s1.substring(6);
System.out.println(s1); // Hello World
System.out.println(s2); // Hello World
System.out.println(s3); // World
Field field = String.class.getDeclaredField("value");
field.setAccessible(true);
char[] value = (char[])field.get(s1);
value[6] = 'J';
value[7] = 'a';
value[8] = 'v';
value[9] = 'a';
value[10] = '!';
System.out.println(s1); // Hello Java!
System.out.println(s2); // Hello Java!
System.out.println(s3); // World在上述代碼中，為什么對象s2的值也會被修改，而對象s3的值卻不會呢？根據(jù)前面的介紹，s1與s2指向同一個對象；所以當(dāng)s1被修改后，s2也會對應(yīng)地被修改。至于s3對象為什么不會？我們來看看substring()的實現(xiàn)：
public String substring(int beginIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
int subLen = value.length - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}當(dāng)beginIndex不為0時，返回的是new的String對象；當(dāng)beginIndex為0時，返回的是原對象本身。如果將String s3 = s1.substring(6);改為String s3 = s1.substring(0);，那么對象s3也會被修改了。
如果仔細(xì)看java.lang.String.java，我們會發(fā)現(xiàn)：當(dāng)需要改變字符串內(nèi)容時，String類的方法返回的是新String對象；如果沒有改變，String類的方法則返回原對象引用。這節(jié)省了存儲空間與額外的開銷。
到此，關(guān)于“分析JDK中String的存儲區(qū)與不可變性”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>
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