String中创建字符串常量用new和不用new的区别

本文深入解析Java中String对象的特性,包括其不可变性和如何在内存中存储。探讨了使用new关键字与直接赋值创建String对象的区别,以及这两种方式下对象在堆内存和常量池中的分配情况。

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String实质是字符数组,两个特点:1、该类不可被继承;2、不可变性(immutable)

例如 String s1 = new String(“myString”);

和 String s1 = “myString”;

在这里插入图片描述
第一种方式通过关键字new定义过程:
1.在程序编译期,编译程序先去字符串常量池检查,是否存在“myString”,如果不存在,则在常量池中开辟一个内存空间存放“myString”;如果存在的话,则不用重新开辟空间,保证常量池中只有一个“myString”常量,节省内存空间。
2.然后在内存堆中开辟一块空间存放new出来的String实例,在栈中开辟一块空间,命名为“s1”,存放的值为堆中String实例的内存地址,这个过程就是将引用s1指向new出来的String实例。
3.你会发现String s1 = new String(“myString”); 这一句代码实际上可能创建了2个对象, 一个是String对象,存放在堆中, 一个是字符串常量对象,存放在串池中

第二种方式直接定义过程:在程序编译期,编译程序先去字符串常量池检查,是否存在“myString”,如果不存在,则在常量池中开辟一个内存空间存放“myString”;如果存在的话,则不用重新开辟空间。然后在栈中开辟一块空间,命名为“s1”,存放的值为常量池中“myString”的内存地址(相当于指向常量池中的“myString”)

<think>好的,我现在要仔细分析用户关于Java字符串常量new String()的区别以及工作机制的问题。首先,用户提到了引用1、2、3,这些资料里解释了字符串常量池、intern方法以及创建方式的区别。我需要结合这些引用内容,系统地整理出两者的差异工作原理,并给出实际使用场景的建议。 首先,字符串常量池是什么?根据引用3,字符串常量池位于方法区,用于存储字符串字面量。当使用字面量创建字符串时,比如String str1 = "hello",JVM会检查常量池中是否存在该字符串,如果存在则直接引用,否则创建一个新的放入池中。而使用new String("abc")时,常量池是否存在,都会在堆中创建一个新对象,同时可能也会在常量池中创建(如果存在的话)。 接下来,我需要理清两种创建方式的内存分配机制。根据引用2的例子,直接赋值的多个变量会指向同一个常量池对象,所以==比较返回true。而new出来的对象即使内容相同,也会在堆中生成同实例,所以==比较为false。例如引用1中的例子,str1是直接赋值,str2是new出来的,比较它们的引用结果为false,但使用intern方法后,str3会指向常量池中的对象,所以str1 == str3变为true。 然后,工作机制的差异需要分点说明,包括内存位置、对象数量、比较方式等。比如,直接赋值可能创建新对象,而new一定会创建至少一个对象。同时,intern方法的作用是将字符串对象添加到常量池中,并返回其引用,这在需要重用字符串时有用。 适用场景方面,直接赋值适合需要重用字符串的情况,如常量或频繁使用的字符串,可以减少内存占用。而new String()可能用在需要同实例的情况,比如需要修改字符串内容而影响其他引用的情况,但要注意字符串可变性。另外,intern方法可以用于优化内存,但过度使用可能导致常量池过大,影响性能。 还需要考虑字符串可变性,无论哪种方式创建字符串,一旦创建内容可变,任何修改都会生成新对象。这点可能影响性能,比如在频繁拼接字符串时,使用StringBuilder更高效。 最后,用户可能的问题包括内存泄漏、intern的使用注意事项、性能优化方法等,可以生成相关问题供用户参考。需要确保回答结构清晰,正确引用提供的资料,并符合LaTeX格式要求,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但在这个问题中可能涉及较少数学公式,但如果有的话需要正确应用。</think>### Java字符串常量池与new String()工作机制分析 #### 一、核心机制对比 1. **字符串常量池的直接赋值** - 语法:$String\ str = "abc";$ - **内存行为**: - 检查常量池是否存在该字符串 - 存在则直接引用(创建新对象) - 存在则在常量创建对象并引用 - 例如: ```java String a = "hello"; String b = "hello"; System.out.println(a == b); // true [^2] ``` - **适用场景**:需要重复使用相同字符串时(如配置参数、枚举值) 2. **new String()的堆内存分配** - 语法:$String\ str = new\ String("abc");$ - **内存行为**: - 强制在堆中创建新对象 - 仅在常量存在该字符串时,额外在常量创建对象(总计最多2个对象) - 例如: ```java String c = new String("hello"); String d = new String("hello"); System.out.println(c == d); // false [^3] ``` - **适用场景**:需要独立实例时(如避免外部修改影响当前对象) #### 二、关键差异总结 | 维度 | 字符串常量池 | new String() | |--------------|---------------------------|--------------------------| | 内存位置 | 方法区(JDK7后移至堆) | 堆内存 | | 对象复用 | 自动复用 | 每次创建新实例 | | ==比较结果 | 内容相同则引用相同 | 内容相同引用仍同 | | 内存效率 | 高 | 低 | #### 三、intern()方法的桥梁作用 通过$intern()$方法可将堆中对象存入常量池并返回其引用: ```java String str1 = "Hello"; String str2 = new String("Hello").intern(); System.out.println(str1 == str2); // true [^1] ``` **适用场景**:需要将动态生成的字符串加入常量池以实现复用(如数据库查询结果去重) #### 四、实际使用建议 1. **优先选择常量池赋值** - 减少内存占用(避免重复对象) - 提升比较效率(直接使用==替代equals) 2. **谨慎使用new String()** - 需要明确对象独立性时使用 - 注意避免因大量创建导致内存压力 3. **intern()方法的权衡** - 优点:减少重复对象 - 风险:过度使用可能导致常量池膨胀(建议仅对高频重复字符串使用) #### 五、典型案例解析 **场景:读取10万条日志数据过滤重复IP** - **错误做法**:直接使用$new\ String(ip)$存储 → 产生10万个堆对象,内存占用高 - **优化方案**:调用$intern()$方法 ```java String canonicalIP = new String(rawIP).intern(); ``` → 相同IP指向常量池的单一实例,内存降低90%+ $$内存节省量 = \frac{N - K}{N} \times 100\%\quad (N:总数据量,\ K:唯一IP数)$$
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