java中String类型变量的赋值有关问题

java中String类型变量的赋值问题

运行下面这段代码，其结果是什么？

package com.test;

public class Example {
    
    String str = new String("good");
    char[] ch = { 'a', 'b', 'c' };

    public static void main(String[] args) {
        Example ex = new Example();
        ex.change(ex.str, ex.ch);
        System.out.println(ex.str);
        System.out.println(ex.ch);
    }

    public void change(String str, char ch[]) {
        str = "test ok";
        ch[0] = 'g';
    }
    
}

结果如下：

good
gbc

解说：

java 中String是 immutable的，也就是不可变，一旦初始化，其引用指向的内容是不可变的（注意：是内容不可变）。

也就是说，假设代码中有String str = “aa”;str=“bb”;，则第二条语句不是改变“aa”原来所在存储地址中的内容，而是另外开辟了一个空间用来存储“bb”；同时由于str原来指向的“aa”现在已经不可达，jvm会通过GC自动回收。

在方法调用时，String类型和数组属于引用传递，在上述代码中，str作为参数传进change(String str, char ch[]) 方法，方法参数str指向了类中str指向的字符串，但str= "test ok"; 语句使得方法参数str指向了新分配的地址，该地址存储“test ok”，而原来的str仍然指向“good”。对于数组而言，在change方法中，方法参数ch指向了类中ch指向的数组，ch[0] = 'g';语句改变了类中ch指向的数组的内容

我们再来看下面这段代码，它的运行结果是什么？

package com.test;

public class Example {
    
    String str = new String("good");
    char[] ch = { 'a', 'b', 'c' };

    public static void main(String[] args) {
        Example ex = new Example();
        ex.change(ex.str, ex.ch);
        System.out.println(ex.str);
        System.out.println(ex.ch);
    }

    public void change(String str, char ch[]) {
        str = str.toUpperCase();
        ch = new char[]{ 'm', 'n' };
    }
    
}

结果如下：

good
abc

有了前面的解释，这个结果是不是在意料之中？！

根据JDK中java.lang.String的源码进行分析，从中可以得出String类型的对象不可变的原因，大致上有如下两个：

1、java.lang.String类型在实现时，其内部成员变量全部使用final来修饰，保证成员变量的引用值只能通过构造函数来修改；

2、java.lang.String类型在实现时，在外部可能修改其内部存储值的函数实现中，返回时一律构造新的String对象或者新的byte数组或者char数组；

仅凭第1点还不能保证其不可变特性：假如通过String类型的toCharArray方法可以直接访问String类型内部定义的char数组，那么即便String类型内部的char数组使用了final来修饰，也仅仅保证这个成员变量的引用不可变，而无法保证引用指向的内存区域不可变。

第2点保证了外部不可能修改java.lang.String类型对象的内部属性，从而保证String对象是不可变的。

提到String，就不得不提一下JDK中另外两个常用来表示字符串的类，StringBuffer和StringBuilder。根据注释，StringBuffer可谓老资格了，从JDK1.0时即伴随Java征战世界，而StringBuilder直到JDK1.5时才出现。面试时，StringBuffer和StringBuilder的区别也是常问的话题。

StringBuffer和StringBuilder的共同点：

1、用来完成字符串拼接操作；

2、都是可变对象，对象内的字符缓存会随着拼接操作而动态扩展；

3、构造时传入内部缓存大小时，可以降低缓存扩展的次数，明显提升字符串拼接操作的效率；

StringBuffer和StringBuilder的区别：

1、StringBuilder的方法都是线程不安全的，从另外一个角度讲，StringBuilder类型的对象在做字符串拼接操作时，由于少了线程同步的操作，执行效率上有很大提升；

2、StringBuffer的方法都加上了synchronized关键字，因而在一定的场景下，StringBuffer类型的对象都是线程安全的，但在执行效率上，由于多了线程同步的操作，因而会有少许的损失；

在大多数场景下，字符串拼接操作都是不需要考虑多线程环境下对结果的影响的，因而使用StringBuilder类型可以提升代码的执行效率。

在多个线程的代码中共享同一个StringBuffer类型的对象时，需要关注synchronized关键字对最终结果的影响。由于StringBuffer类的实现中，仅仅对每个方法使用了synchronized修饰，这只能保证在多线程场景下，访问StringBuffer对象的同一个方法时可以保证最终结果的一致性，假如一个线程访问A方法，另外一个线程方法B方法，则由于加锁对象的不同，可能会出现不一致的现象，这是需要程序员特别要注意的地方。类似的，可以参考Vector的实现和应用场景。

这里有两篇文章，值得一读：

三分钟理解Java中字符串（String）的存储和赋值原理 http://blog.****.net/zhuiwenwen/article/details/12351565

Java之内存分析和String对象 http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2012/01/25/2329463.html

java中String类型变量的赋值有关问题

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