java认证:Java编译器中对String对象的优化Java认证考试

文章作者 100test 发表时间 2009:05:07 19:34:45
来源 100Test.Com百考试题网


  首先把问题摆出来,先看这个代码:
  String a = "ab". String b = "a" "b". System.out.println((a == b)).
  打印结果会是什么?类似这样的问题,有人考过我,我也拿来考过别人(蛮好玩的,大家也可以拿来问人玩),一般答案会是以下几种:
  1、true
  "a" "b" 的结果就是“ab”,这样a,b都是“ab”了,内容一样所以“相等”,结果true。
  一般Java新人如是答。
  2、false
  "a" "a"会生成新的对象“aa”,但是这个对象和String a = "ab".不同,(a == b)是比较对象引用,因此不相等,结果false。
  对Java的String有一定了解的通常这样回答。
  3、true
  String a = "ab".创建了新的对象“ab”;再执行String b = "a" "b".结果b="ab",这里没有创建新的对象,而是从JVM字符串常量池中获取之前已经存在的“ab”对象。因此a,b具有对同一个string对象的引用,两个引用相等,结果true。
  能回答出这个答案的,基本已经是高手了,对Java中的string机制比较了解。
  很遗憾,这个答案是不够准确的。或者说,根本没有运行时计算b = "a" "b".这个操作。实际上运行时只有String b = "ab".。
  3的观点适合解释以下情况:
  String a = "ab". String b = "ab". System.out.println((a == b)).
  如果String b = "a" "b".是在运行期执行,则3的观点是无法解释的。运行期的两个string相加,会产生新的对象的。(本文后面对此有解释)
  4、true
  下面是我的回答:编译优化 3的处理方式 = 最后的true
  String b = "a" "b".编译器将这个"a" "b"作为常量表达式,在编译时进行优化,直接取结果"ab",这样这个问题退化。
  String a = "ab". String b = "ab". System.out.println((a == b)).
  然后根据3的解释,得到结果true。
  这里有一个疑问就是String不是基本类型,像
  int secondsOfDay = 24 * 60 * 60.
  这样的表达式是常量表达式,编译器在编译时直接计算容易理解,而"a" "b" 这样的表达式,string是对象不是基本类型,编译器会把它当成常量表达式来优化吗?
  下面简单证明我的推断,首先编译这个类:
  public class Test { private String a = "aa". }
  复制class文件备用,然后修改为:
  public class Test { private String a = "a" "a". }
  再次编译,用ue之类的文本编辑器打开,察看二进制内容,可以发现,两个class文件完全一致,连一个字节都不差。
  ok,真相大白了。根本不存在运行期的处理String b = "a" "b".这样的代码的问题,编译时就直接优化掉了。
  下面进一步探讨,什么样的string 表达式会被编译器当成常量表达式?
  String b = "a" "b".
  这个String String被正式是ok的,那么string 基本类型呢?
  String a = "a1". String b = "a" 1. System.out.println((a == b)). //result = trueString a = "atrue". String b = "a" true. System.out.println((a == b)). //result = trueString a = "a3.4". String b = "a" 3.4. System.out.println((a == b)). //result = true
  可见编译器对string 基本类型是当成常量表达式直接求值来优化的。
  再注意看这里的string都是"**"这样的,我们换成变量来试试:
  String a = "ab". String bb = "b". String b = "a" bb. System.out.println((a == b)). //result = false
  这个好理解,"a" bb中的bb是变量,不能进行优化。这里很很好的解释了为什么3的观点不正确,如果String String的操作是在运行时进行的,则会产生新的对象,而不是直接从jvm的string池中获取。
  再修改一下,把bb作为常量变量:
  String a = "ab". final String bb = "b". String b = "a" bb. System.out.println((a == b)). //result = true
  竟然又是true,编译器的优化好厉害啊!呵呵!考虑下面这种情况:
  String a = "ab". final String bb = getBB(). String b = "a" bb. System.out.println((a == b)). //result = false private static String getBB() { return "b". }
  看来Java(包括编译器和jvm)对string的优化,真的是到了极点了,string这个所谓的“对象”,完全不可以看成一般的对象,Java对string的处理近乎于基本类型,最大限度的优化了几乎能优化的地方。
  另外感叹一下,string的 号处理,算是Java语言里面唯一的一个“运算符重载”(接触过c 的人对这个不会陌生)吧?
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