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Java中String、StringBuffer和StringBuilder的区别和堆栈内存分配的图文介绍

黄舟
黄舟原创
2017-03-04 09:33:061995浏览

Java中的String类是一个很常用,但最不注意其细节的类,因此大多数面试会那这个类做文章。比如String str = new String("hello");开辟了几个内存空间,String和StringBuffer的区别等等。下面就做一个我的理解:

String是一个被final修饰的类,它是不能被继承的。StringBuffer也是被final修饰的类。

一、JVM内存划分

     在java中主要存在4块内存,这些内存空间分别为:栈内存空间、堆内存空间、全局数据区、全局代码区

    1、栈内存空间:保存所有的对象名称(保所了所引用的堆内存空间的地址)

    2、堆内存空间:保存每一个对象的具体内容

    3、全局数据区:保存static类型的数据属性(全局数据)

   4、全局代码区:保存所有的方法定义


   在JVM中,堆内存是内存空间存放的是对象实例化的内容(程序的数据),栈内存存放的是对象的名称,其内容是指向对应堆的地址。

也可以这么说:所有的对象名称保存在栈内存中,对象具体的内容则保持在堆内存中,引用类型数据必须使用new关键字来在堆内存中开辟空间。

二 、Sring的内存分配

   String有一个特殊之处:构造String对象时可以使用new构造也可以使用"hello"直接构造。中两种方法推荐使用第二种。

    1、String a = "hello";  

    2、 String a= new String("hello");

  解释如下:

    1:在栈内存中定义了一个a对象引用,指向堆内存的值“hello”内存地址。最终开辟了一个内存空间

    2:在栈内存重定义了一个a对象引用,先指向堆内存值为“hello”内存地址,然后又指向new之后堆内存为“hello”的地址。最终开辟了两个空间,第一个空间没有对象引用,会被JVM垃圾回收。

   图示如下:

     

 理解上面的就不难理解下面这些代码:

 
package andy.string.test;  
  
/**   
 * @author Zhang,Tianyou   
 * version:2014-11-25 下午4:15:14   
 *  
 *   
 */  
  
public class TestString {  
  
    public static void main(String[] args){  
        String a = "hello";  
        String b = "hello";  
        String c = new String("hello");  
        String d = new String();  
        d = "hello";  
        String e = c;  
          
        System.out.println("a==b ? " + (a== b));  
        System.out.println("a==c ? " + (c== b));  
        System.out.println("a==d ? " + (a== d));  
        System.out.println("a==e ? " + (a== e));  
        System.out.println("c==d ? " + (c== d));  
        System.out.println("c==e ? " + (c== e));  
    }  
}



其中只有a==b==d 、 c=e。 


解释:

         1、String每new一次堆内存都不想等,而d在new分配完新地址之后,又放弃new之后的地址,指向a对应的内存地址,所以他们是相同的。

         2、“hello”赋值这种直接赋值方式指向的堆内存空间是一样的。String在Java中使用了共享设计,在Java形成一个对象池,这个对象池可以保存多个对象,如果新实例化的对象已经在对象池中存在,就不在重复定义,直接从对象池中取出使用。所  以

               对于已存在的内容时,会将对象指向已经实例的空间地址。

       3、e直接指向C的内存空间。

       4、所以在使用String时,建议使用直接赋值方式,减小内存空间,提高性能。


三、String、StringBuffer和StringBuilder的区别

  1、 String、StringBuffer、StringBuilder都是被final修饰的,是不能够被继承改写的。

  2、 String在实例化之后,其内存空间的内容大小是不能够被修改的;而StringBuffer是一个线程安全的可变字符序列,在实例化之后可以动态的修改堆内存中的内容,所以内存长度和大小是可变的;StringBuilder实例化之后内存大小长度也是可变的,不

   同之处在于StringBuilder不是线程同步,因此操作起来必然比StringBuffer更加高效。

       这是会有人想:

                       String str = "hello"; 

                     str += "andy";

      str的值不是也改变了吗?

     其实上述代码在内存中已经开辟了3个空间,分别是:”hello“, ”andy“, ”helloandy“,他们的堆内存大小是固定的,最终str指向了”helloandy“的堆地址。如下图所示:

           

       而StringBuffer使用时,只会开辟一块内存空间,可以使用append添加delete等操作内容。

      String 每次生成对象都会对系统性能产生影响,特别当内存中无引用对象多了以后, JVM 的 GC 就会开始工作,那速度是一定会相当慢的。   而如果是使用   StringBuffer/StringBuilder 类则结果就不一样了,每次结果都会对 StringBuffer/StringBuilder 对象本身进行操作,而不是生成 新的对象,再改变对象引用。

      因而在对一个字符串循环赋值时,最好使用StringBuffer(线程安全)或StringBuilder,这样可以节约内存,提高性能,切记。               

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