Java中的String类内部是如何工作的？

Question

String类是如何工作的？我看了很多帖子，但没有找到答案。

String str="ABC";

上述语句是否调用构造函数？

public String(char[] paramArrayOfChar)

如果是的话，它该如何称呼？我们使用赋值运算符。它如何调用String类的构造函数。

- alakhya

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你要寻找的答案可以在这里找到：http://stackoverflow.com/questions/7088928/java-strings-how-do-they-work - Twahanz

一个可能会让那些之前学过 C 和/或 C++ 的人感到困惑的原因是，字面值 "ABC" 不是 char 数组。它已经是一个 String，并且在它所出现的方法被调用之前就已经作为一个 String 对象存在了。因此，没有必要调用任何构造函数。语句 String str = "ABC" 只是分配了一个 引用。 - Klitos Kyriacou

@KlitosKyriacou，我认为，在C语言中，字符串字面量是一个const char[]数组。 - Andrew Tobilko

@AndrewTobilko，你是对的，我表述有误：我的意思是那些学过C和/或C++的人知道"ABC"是一个const char[]字面量，但在Java中不是这样。在Java中，这个字面量从一开始就是一个String对象。 - Klitos Kyriacou

“字符串字面量是对 String 类实例的引用”（Java 语言规范第 8 版）。JLS 没有指定 String 包含 char 数组作为基础（API 文档也没有），因为这是一个实现细节。 - Klitos Kyriacou

Answer 1

这比较复杂。在Java中，字符串存储在全局存储区中，因此构造函数可能只调用一次，JVM决定将哪些字符串“intern”（放入全局存储区），如果再次声明“ABC”，它可能是相同的实例。

- Silverclaw

Answer 2

上述语句是否调用构造函数？

不，它没有。如果字符串池中不包含“ABC”，它看起来像String str = new String("ABC")。当您再次写入"ABC"时，它将使用内部存储中的旧版本。如果池已经包含此值-没有创建对象，只是从存储中提取此值（当我们谈论使用String字面量如"ABC"时，这是正确的，但当我们使用new关键字时，行为略有different）。 "ABC"是已定义的对象，其中内部包含value作为char[] {'A'，'B'，'C'}。我可以假设某个地方创建了"ABC"实例作为new String(new char[]{'A','B','C'})（规范对此没有任何说明）。

- Andrew Tobilko

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如果字符串池中不包含“ABC”，它会调用String构造函数吗？如果是，我想了解它是如何调用构造函数的。 - alakhya

@alakhya，构造函数没有被调用，"ABC"的值从字符串池中返回。 - Andrew Tobilko

Answer 3

因为字符串是编程中常见且重要的部分，Java 在语言的语法中添加了对几种字符串操作的特殊支持。这些操作包括从字符串字面值自动创建新的 String 实例、通过使用 + 运算符连接多个 String 对象以及将其他数据类型转换为字符串表示形式。虽然有可用于执行所有这些功能的显式方法，但 Java 会自动执行它们作为程序员的方便和增加清晰度。

字符串字面值

之前的示例展示了如何使用 new 运算符从字符数组中显式创建一个 String 实例。然而，有一种更简单的方法可以使用字符串字面值来完成。对于程序中的每个字符串字面值，Java 自动构造一个 String 对象。因此，您可以使用字符串字面值来初始化 String 对象。例如，下面的代码片段创建了两个等价的字符串：

char chars[] = { 'a', 'b', 'c' };
String s1 = new String(chars);
String s2 = "abc"; // use string literal

由于每个字符串字面量都会创建一个String对象，因此您可以在任何可以使用String对象的地方使用字符串字面量。例如，您可以直接在引号字符串上调用方法，就像它是一个对象引用一样，如下语句所示。它在字符串“abc”上调用length()方法。正如预期的那样，它打印出“3”。 System.out.println("abc".length());

- user3519807

Answer 4

编辑 当我们想像这样使用它 String str1 = "Hello World"; 时，我们正在使用String Interning（顺便说一下，它被许多编程语言使用）：

在计算机科学中，字符串驻留是一种方法，只存储每个不同字符串值的一个副本，该值必须是不可变的。将字符串驻留使得某些字符串处理任务更加时间或空间有效，但代价是创建或驻留字符串时需要更多时间。不同的值存储在字符串内部池中。

JVM 首先检查 String constant pool，如果字符串不存在，则会创建一个新的 String 对象，如何呢？当在 String 对象上调用 intern() 方法时，它查找此 String 对象中包含的字符串，在 池 中找到该字符串，则返回池中的字符串。否则，将该 String 对象添加到池中，并返回对该 String 对象的引用。

例子：

// s1 == s2 is false
String s1 = new String("sometext");
// s1 == s2 is true
//String s1 = new String("sometext").intern();
String s2 = s1.intern();
String s3 = "sometext";
System.out.println(s2 == s3);

另一个例子（读取 abbas 的值并更改它）

        String str = "abbas";
        Field value = str.getClass().getDeclaredField("value");
        value.setAccessible(true);
        char[] Value = (char[]) value.get(str);
        System.out.println("Value = " + Arrays.toString(Value));

        char[] newVal = new char[]{'f','t','b','h','p'};
        value.set(str,newVal);
        Value = (char[]) value.get(str);
        System.out.println("Value = " + Arrays.toString(Value));
        //Value = [a, b, b, a, s]
        //Value = [f, t, b, h, p]

- Hosseini

Answer 5

在字符串字面量的部分，Java语言规范没有指定字符串是如何创建的。它只指定了使用String.intern()进行内部化。

因此，不能保证实现会如何创建字符串。

- Roland Illig

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String.intern() 不会创建一个新的字符串。 - JB Nizet