String是值类型,还是引用类型

博客围绕Java中类型是引用类型还是值类型展开探讨。作者起初对此感到迷惑,通过实践分析得出结论:Java中的是正宗引用类型,但一定条件下会表现值特性。还详细分析了不同情况的执行过程,最终明确其为引用类型。

一直记得,JAVA语言除了8大基本类型(byte,short,char,int,long,float,double,boolean),其他类型皆为引用类型。但是,今天有人告诉我String为值类型,顿时迷惑了。回来百度一通,有人说String是值类型,也有人说String是引用类型,大家都有自己的说法。

好吧,求人不如求己,实践出真知。

首先申明下结论:Java中的String是正宗的引用类型,但是,一定条件下,String会表现出一定的值特性。贴上代码,开工:

public class MainActivity extends Activity {
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        Toast.makeText(this, "test1() = " + test1(), Toast.LENGTH_LONG).show();
        Toast.makeText(this, "test2() = " + test2(), Toast.LENGTH_LONG).show();
        Toast.makeText(this, "test3() = " + test3(), Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
 
 
    private boolean test1() {
        String a = "123";
        String b = "123";
        return a == b;
    }
 
    private boolean test2() {
        String a = new String("123");
        String b = new String("123");
        return a == b;
    }
 
    private boolean test3() {
        String a = "123";
        doTest3(a);
        return TextUtils.equals("123", a);
    }
 
    private void doTest3(String str) {
        str = str + "123";
    }
}

test1开始分析:

test1()返回值为true,看起来有点像值类型。但是,一切都是可以解释的:

首先分析:

String a = "123";

String a = new String("123");

的不同之处:

  • 前者的String对象分配在堆中,但在常量池中保存了指向String对象的指针,而aString型指针,指针的内容和常量之中“123”对应的指针相同。具体来说,执行过程如下:

    • 首先,常量池中查找“123”的指针
    • 如果在常量池中未能找到“123”的指针,则在堆中分配“123”的内存空间,把地址保存到常量池中,并把这个地址赋值给String型指针a
    • 如果在常量池中找到“123”的指针,说明堆中已经存在“123”的实体,因为常量表示一个不可变的对象,所以,没有必要再创建新的实例,直接把常量池中的指针内容赋值给String型指针a
  • 而后者,实际上涉及到两个String实体,“123”在堆中存在一个实体,并且在常量池中存在一个指向“123”的指针,而new String()会在堆中创建一个新的String实体,并深度拷贝“123”的内容,并返回新的String实体的地址,赋值给指针a

      所以,`test1`中,a和b两个指针都指向常量“`123`”的实体,他们的值相等,故`a==b`为`true`。
    
      而`test2`中,a和b两个指针都指向各自的`String`实体,虽然两个`String`实体都深度拷贝自常量“`123`”,所以内容相同,但是,因为不是同一个`String`实体,故而内存地址不同,`a==b`为`false`。
    
      说到这里,顺便说明一个C#和Java不同之处:`C#`对于所有的`String`对象都做了常量化处理,所以,内容确定的`String`实体在堆上只会有一个实例。故,如果`test2`函数以C#语言实现,则仅会有一个实例,`a==b`为`true`,这也是为什么`C#`中,`String`虽然是引用类型,却可以使用“`==`”操作符判断两个字符串相等的原因。
    
      再来说下`test3`
    
      粗看时,`string`类型作为引用传递,似乎应该被`doTest3`函数所改变,故`TextUtils.equal("123","123123")`应该为`false`才对,而实际测试结果则是:`test3()`返回值为`true`。
    
      这里,让我通过调试来分析原因:
    
  • 首先,创建a,a的实体地址为“830042018440
    在这里插入图片描述

接着,进入到doTest3函数中,str的实体地址也为“830042018440”,这时,内存中存在astr两个指针,他们都指向同一个String实体
在这里插入图片描述

  • 然后,我们发现str指针指向了一个新的实体“123123”,地址为“830042152712”,但是这并不影响a指针,a指针仍旧指向之前的实体“123”
    在这里插入图片描述
  • 最后,函数返回,a指针果然还指向“123”,所以TextUtils.equal("123","123")返回true
    在这里插入图片描述

总结:

我想前面的解释已经很清楚了,String类型的确是引用类型,虽然某些情况下,看起来有些像值类型。

另外,相信有些细心的朋友已经发现了,String的实现实际上就是char[]加变量count(先忽略offsethash code),的确从本质上来说,String可以归结于char[],既然char[]是引用类型的,那String怎么可能是值类型呢?

<think>嗯,用户的问题是关于Java中的String类型是基本数据类型还是引用类型。根据之前的对话历史,用户已经学习过Java的进阶语法,包括数据类型扩展、控制结构、集合、异常处理等。现在用户可能是在复习或深入理解数据类型,特别是String类型的分类。 首先,我需要回顾用户提供的引用内容。引用[1]明确指出String不是基本数据类型,而是一个类,属于引用数据类型。引用[2]列出了基本数据类型和引用数据类型的区别,其中引用类型包括类、接口、数组等,而String属于引用类型。引用[3]讨论了String的内部实现,说明它是存储在堆中的字符数组,进一步支持它是引用类型的观点。 接下来,用户的提问非常直接,需要明确回答String的类型归属。根据之前教程中的内容,在数据类型扩展部分提到过基本数据类型的选择标准,但没有深入讨论引用类型。用户可能在这里产生了疑问,因为String的使用方式有时看起来像基本类型(比如可以直接赋值,而不需要new),但实际上是引用类型。 需要强调String的特殊性:虽然它是引用类型,但Java对其有特殊处理,比如字符串池机制,允许直接赋值而非必须使用new。此外,String的不可变性也是一个关键点,这有助于解释为什么它虽然是引用类型,但行为有时与基本类型相似。 用户可能存在的深层疑问是,为什么String不像其他引用类型那样需要显式实例化,或者为什么它被频繁使用却属于引用类型。需要解释这些特殊机制,并澄清常见的误区,比如认为String是基本类型,或者混淆StringStringBuffer/StringBuilder的区别。 最后,确保回答结构清晰,分点说明,引用提供的资料来支持结论,并生成相关问题帮助用户进一步学习。例如,可能涉及字符串池、不可变性的好处、性能优化等话题。</think>### Java String 类型详解 #### **String 是引用数据类型**(明确结论) 根据 Java 官方定义和实际内存管理机制,**String 属于引用数据类型**,具体依据如下: --- #### **1. 类型分类依据** - **基本数据类型**:Java 中仅包含 8 种固定类型(如 $byte, int, char, boolean$ 等),其值直接存储在栈内存中[^2]。 - **引用数据类型**:通过对象引用访问,实际数据存储在堆内存中。包括: - 类(如 `String`) - 接口 - 数组 - 枚举等[^2]。 **String 的类定义**: ```java public final class String implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence { // 内部存储字符数据 private final byte[] value; // Java 9+ 优化后的存储结构[^3] } ``` --- #### **2. String 的特殊性** 尽管是引用类型,**String 有特殊设计**: | 特性 | 说明 | 示例 | |------|------|------| | **直接赋值语法** | 无需 `new` 关键字(语法糖) | `String s = "Java";` | | **字符串常量池** | 复用相同字符串对象,减少内存开销 | `String s1 = "abc"; String s2 = "abc";`(s1 == s2 返回 true) | | **不可变性** | 对象内容不可修改(`final` 修饰的 `byte[]`) | `s1.concat("!");` 会生成新对象 | --- #### **3. 验证实验** ```java public class StringTypeDemo { public static void main(String[] args) { // 示例1:引用类型特性(对象比较) String a = new String("Java"); String b = new String("Java"); System.out.println(a == b); // false(地址不同) System.out.println(a.equals(b)); // true(内容相同) // 示例2:字符串常量池优化 String c = "Java"; String d = "Java"; System.out.println(c == d); // true(指向同一常量池对象) } } ``` --- #### **4. 常见误区澄清** - **误区1**:`String` 像基本类型一样直接存储值 **事实**:变量存储的是对象引用,实际数据通过 `byte[]` 存储在堆中[^3]。 - **误区2**:`String` 可以继承或修改 **事实**:`final` 修饰的类,不可继承,内容不可变(修改操作会生成新对象)[^1]。 - **误区3**:所有字符串操作都用 `String` **建议**:频繁修改时使用 `StringBuilder`/`StringBuffer`(避免大量中间对象)[^1]。 --- #### **5. 内存模型对比** $$ \begin{aligned} &\text{基本类型变量} &\rightarrow &\text{栈内存直接存储数值} \\ &\text{String 变量} &\rightarrow &\text{栈内存存储引用地址} \rightarrow \text{堆内存存储 byte[] 数据} \end{aligned} $$ ---
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