Java String对象的不变性与内存解析

"深入理解Java SE中的字符串对象不变性与内存管理" 在Java编程语言中，字符串对象具有不可变性，这是由String类的设计所决定的。在【标题】"javaSE基础 -疑问研究（day07）"和【描述】中，我们探讨了这个关键概念。不可变性意味着一旦一个String对象被创建，它的内容就不能被修改。虽然在代码中看似改变了字符串对象的值，实际上，Java创建了一个新的String对象来保存修改后的内容。 【部分内容】的代码示例展示了这一点： ```java public static void main(String[] args) { String name = "高育良"; System.out.println(name); name = "高启强"; System.out.println(name); } ``` 在这个例子中，变量`name`最初引用了堆内存中字符串常量池中的"高育良"。当我们尝试改变`name`的值为"高启强"时，`name`并没有改变它原来引用的对象，而是创建了一个新的字符串对象"高启强"并让`name`指向这个新对象。原始的"高育良"对象仍然存在于字符串常量池中，其内容未发生任何变化。 **String对象的不可变性**： 1. 字符串常量池：在Java中，所有以双引号(")定义的字符串都会存储在字符串常量池中。例如，`String name = "高育良"`会将"高育良"放入池中。如果再次定义相同内容的字符串，如`String anotherName = "高育良"`，那么`anotherName`将引用池中已存在的"高育良"对象，而不是创建新的对象。 2. 变量赋值：当我们尝试修改String对象的值时，比如`name = "高启强"`，Java不会在原有对象上进行修改，而是生成一个新对象"高启强"，然后更新`name`的引用。原对象"高育良"依然保持不变，体现String对象的不可变性。 **内存管理**： - **栈内存**：存放局部变量如`name`，它们保存对对象的引用，而非对象本身。 - **堆内存**：存储通过`new`关键字创建的对象，每个`new String()`都会在堆中产生一个新的实例。 - **字符串常量池**：存放所有使用双引号定义的字符串，相同的字符串只存储一份。 例如，在下面的代码中，`s1`和`s2`都引用了池中相同的"abc"对象，所以`s1 == s2`返回`true`： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { String s1 = "abc"; String s2 = "abc"; System.out.println(s1 == s2); // 输出 true } } ``` 而使用字符数组创建的`String`对象则会产生不同的实例，即使字符数组内容相同： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { char[] chs = {'a', 'b', 'c'}; String s1 = new String(chs); String s2 = new String(chs); System.out.println(s1 == s2); // 输出 false } } ``` 在这段代码中，尽管`chs`字符数组的内容相同，`new String(chs)`两次调用都会在堆内存中创建新的`String`对象，因此`s1`和`s2`是两个不同的对象，`s1 == s2`返回`false`。 了解这些基础知识对于优化Java程序的性能和内存使用至关重要，因为不可变对象可以安全地用于多线程环境，并且它们可以被缓存以提高效率。同时，理解字符串常量池和堆内存的差异有助于避免不必要的内存开销。