Java对象创建方式及JVM对字符串处理
来源:互联网 发布:网络歌手双笙照片 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 14:21
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在讲Jvm对字符串的处理之前,我们先来讲一下,在Java中,最常见的5种创建对象的方式:
1)通过关键字new调用构造器创建Java对象,eg :String str = new String("hello");
2)通过Class对象的newInstance()方法调用构造器创建Java对象,eg : Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver").newInstance();
3)通过Java的反序列化机制从IO流中恢复Java对象,eg :
package test;import java.io.Serializable;public class Person implements Serializable { static final long serialVersionUID = 1L; String name; // 姓名 public Person() {} public Person(String name) { super(); this.name = name; }}
package test;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;public class ObjectIo { public static void main(String[] args) throws Exception { Person p = new Person("小明"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/objectIoTest.dat"); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); oos.writeObject(p); oos.flush(); oos.close(); //前面这几行都是为了下面几行通过Java的反序列化机制从IO流中恢复Java对象作准备 //下面才是开始通过Java的反序列化机制从IO流中恢复Java对象 FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/objectIoTest.dat"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); Person person = (Person) ois.readObject(); System.out.println("这个人是 : " + person.name); }}运行结果:
4)通过Java对象提供的clone()方法复制一个新的Java对象,eg :
package test;/** * 必须实现Cloneable接口,并且重写clone()方法 * @ClassName: Base * @author 小学徒 * @date 2013-3-28 */public class Base implements Cloneable{ int i = 20; @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}
package test;public class CloneTest { public static void main(String[] args) throws Exception { Base b = new Base(); Base c = (Base) b.clone(); System.out.println("b和c是同一个对象? " + (c == b)); }}运行结果:
5)除上述四点之外,对于字符串以及基本类型的包装类(Byte, Short, Integer, Long, Character, Float, Double 和 Double),Java允许他们以直接量来创建Java对象,eg:Integer in = 5;
2.JVM对字符串变量的处理
在Java中,我们经常会用到字符串类型,关于字符串类型,有这么三个类型:String , StringBuffer, StringBuilder,那么为什么一个简单的字符串类型要分为这三种呢?JVM对他们的处理有是怎样的呢?
1)String,不可变的字符串
①我们先来看一下最基本的笔试面试题:String javaStr = new String("小学徒的成长历程");这条语句创建了几个字符串对象?
答案是两个,一个是“小学徒的成长历程”这个直接量对应的字符串对象,一个是由new String()构造器返回的字符串对象。
那么究竟为什么是两个呢?为什么会有直接量对应的字符串对象呢?好啦,言归正传。其实这个就与JVM对字符串变量的处理有关了。
对于Java程序中的字符直接量(eg:String javaStr = "小学徒的成长历程"),JVM会使用一个字符串池来保存他们,当第一次使用某个字符串直接量时,JVM会将它放入字符串池进行缓存。当程序再次需要使用该字符串时,无须重新创建一个新的字符串,而是直接引用变量执行字符串中已有的字符串。但是对于使用构造器进行初始化的字符串(eg :String javaStr = new String("小学徒的成长历程")),因为凡是通过构造器创建的对象都会进行内存分配,所以他就不会指向缓存池中已有的对象而指向新的对象,这样就会造成缓存池中存在多个值相同的字符串对象,浪费了资源。
public class Test{ public static void main(String[] args) { //通过构造器进行初始化,如果是第一次,他同样会在缓存池中缓存该字符串 //但是他依旧另外创建一个对象并指向该对象 String newStr = new String("小学徒的成长历程"); //javaStr的值是字符串直接量 //所以,javaStr指向字符串缓存池中的"小学徒的成长历程"字符串 String javaStr = "小学徒的成长历程"; //由于缓存池中已经有了"小学徒的成长历程"字符串 //所以,anotherStr也指向字符串缓存池中的"小学徒的成长历程"字符串 String anotherStr = "小学徒的成长历程"; System.out.println("javaStr == anotherStr : " + (javaStr == anotherStr)); //判断两个字符串是不是指向同一个对象 System.out.println("newStr == anotherStr : " + (newStr == anotherStr)); System.out.println("newStr == javaStr : " + (newStr == javaStr)); } }运行结果:
上面的测试代码块执行后,他在内存中的分配情况是这样的:
②下面我们再看一题经典的笔试面试题:String javaStr = "小学徒" + "的" + "成长历程";总共创建了多少个字符串对象?
答案是一个,因为如果一个字符串连接表达式的值可以在编译时确定下来,那么JVM会在编译时计算该字符串变量的值,并让他指向字符串池中对应的字符串。但如果程序使用了变量,或者调用了方法,那么就只能等到运行时才可确定该字符串连接式的值,也就无法在编译时确定字符串变量的值,因此无法确定该字符串变量的值,所以无法利用JVM的字符串池。
下面我们写一段代码验证一下吧:
public class Test{ public static void main(String[] args) { String anotherStr = "小学徒的成长历程"; //虽然javaStr的值不是直接量,但是因为javaStr的值可以在编译时确定 //所以javaStr也会直接引用字符串池中对应的字符串 String javaStr = "小学徒" + "的" + "成长历程"; String a = "的"; //使用了变量,只能等到运行时才可确定该字符串连接式的值 //也就无法在编译时确定字符串变量的值,因此无法确定该字符串变量的值,所以无法利用JVM的字符串池 String contactStr = "小学徒" + a + "成长历程"; //调用了方法只能等到运行时才可确定该字符串连接式的值 //也就无法在编译时确定字符串变量的值,因此无法确定该字符串变量的值,所以无法利用JVM的字符串池 String methodStr = "小学徒的成长历程" + a.length(); //判断各个字符串是否相等 System.out.println("javaStr == anotherStr : " + (javaStr == anotherStr)); System.out.println("contactStr == javaStr : " + (contactStr == javaStr)); System.out.println(" methodStr == javaStr : " + (methodStr == javaStr)); } }
运行结果:
③呵呵,我们再用一题经典面试笔试题目来抛砖引玉吧,这样比较可以诱导大家的思考,同时增加大家的兴趣,不会太过闷,而且还能提醒大家在笔试面试的时候该注意什么地方,好啦,言归正传。String name = "小学徒"; name = name + "的成长空间";两条语句总共创建了多少个字符串对象?
答案是3个,一个是“小学徒”,一个是"的成长空间",这两个是存在与缓存池中的,还有一个是"小学徒的成长历程",这个是在运行时期确定的,不会缓存于缓冲区。
public class Test{ public static void main(String[] args) { String name = "小学徒"; //定义一个字符串变量 System.out.println(System.identityHashCode(name)); //输出该对象的hashCode值 name = name + "的成长空间"; //拼接字符串变量 System.out.println(System.identityHashCode(name));//输出该对象的hashCode值 } }运行结果:
我们可以看到两个的值是不一样的,所以此处说明String是典型的不可变类,上述代码之后代码中的内存分配情况是
或许你看了之后会说,没关系啊,这个java会自动进行垃圾回收,到时候回收就行了,到这里,我就得补充一下前面没有说到的问题了:
java为了节省内存,提高资源的复用,才引入了字符串缓存池的概念,而且,在缓存池中的字符串是不会被垃圾回收机制回收的,基本都是常驻内存,所以过多使用String类,可能会出现内存溢出。
所以前面的代码中,对String对象进行操作后,其返回的是一个新的对象,之前那个对象是没有改变的,改变的是name这个引用所指的对象,这时候的对象已经是新的对象,然而之前那个对象被废弃了,但是他存在缓存池,因此不会被垃圾回收机制回收,所以这里会容易出现内存泄漏,所以如果要操作字符串,尽量不用String而改为使用StringBuffer或者StringBuilder。
2)StringBuilder和StringBuffer:可变的字符串
之所以说他们会改变的原因是:StringBuilder和StringBuffer在进行字符串操作的时候就不会去创建一个新出现的对象,引用的都是同一个对象,减少了String带来的弊端。
public class Test{ public static void main(String[] args) { StringBuilder sb = new StringBuilder("小学徒"); System.out.println(System.identityHashCode(sb)); sb.append("的成长历程"); System.out.println(System.identityHashCode(sb)); }}运行结果:
那么StringBuilder和StringBuffer这两个类有什么区别呢?
他们之间的唯一区别就在于StringBuffer是线程安全的,也就是说StringBuffer类里绝大部分方法都增加了synchronized修饰符,这样就降低了该方法的执行效率,所以在没有多线程的环境下,推荐使用StringBuilder。
StringBuffer的源代码:
StringBuilder的源代码:
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