java中String类详解（享元模式思考）

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1. 首先String不属于8种基本数据类型，String是一个对象。
因为对象的默认值是null，所以String的默认值也是null；但它又是一种特殊的对象，有其它对象没有的一些特性。
2. new String()和new String(“”)都是申明一个新的空字符串，是空串不是null；
3. String str=”kvill”；
String str=new String (“kvill”);的区别：
在这里，我们不谈堆，也不谈栈，只先简单引入常量池这个简单的概念。
常量池(constant pool)指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。它包括了关于类、方法、接口等中的常量，也包括字符串常量。
看例1：

String s0=”kvill”;

String s1=”kvill”;

String s2=”kv” + “ill”;

System.out.println( s0==s1 );

System.out.println( s0==s2 );

结果为：

 

true

true

首先，我们要知结果为道Java会确保一个字符串常量只有一个拷贝。
因为例子中的s0和s1中的”kvill”都是字符串常量，它们在编译期就被确定了，所以s0==s1为true；而”kv”和”ill”也都是字符串常量，当一个字符串由多个字符串常量连接而成时，它自己肯定也是字符串常量，所以s2也同样在编译期就被解析为一个字符串常量，所以s2也是常量池中”kvill”的一个引用。

所以我们得出s0==s1==s2;

用new String() 创建的字符串不是常量，不能在编译期就确定，所以new String() 创建的字符串不放入常量池中，它们有自己的地址空间。

看例2：

 

String s0=”kvill”;

String s1=new String(”kvill”);

String s2=”kv” + new String(“ill”);

System.out.println( s0==s1 );

System.out.println( s0==s2 );

System.out.println( s1==s2 );

结果为：

 

false

false

false

例2中s0还是常量池中”kvill”的应用，s1因为无法在编译期确定，所以是运行时创建的新对象”kvill”的引用，s2因为有后半部分new String(“ill”)所以也无法在编译期确定，所以也是一个新创建对象”kvill”的应用;明白了这些也就知道为何得出此结果了。

4. String.intern()：

再补充介绍一点：存在于.class文件中的常量池，在运行期被JVM装载，并且可以扩充。String的intern()方法就是扩充常量池的一个方法；当一个String实例str调用intern()方法时，Java查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量，如果有，则返回其的引用，如果没有，则在常量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用；看例3就清楚了

例3：

String s0= “kvill”;

String s1=new String(”kvill”);

String s2=new String(“kvill”);

System.out.println( s0==s1 );

System.out.println( “**********” );

s1.intern();

s2=s2.intern(); //把常量池中“kvill”的引用赋给s2

System.out.println( s0==s1);

System.out.println( s0==s1.intern() );

System.out.println( s0==s2 );

结果为：

false

**********

false //虽然执行了s1.intern(),但它的返回值没有赋给s1

true //说明s1.intern()返回的是常量池中”kvill”的引用

true

最后我再破除一个错误的理解：

有人说，“使用String.intern()方法则可以将一个String类的保存到一个全局String表中，如果具有相同值的Unicode字符串已经在这个表中，那么该方法返回表中已有字符串的地址，如果在表中没有相同值的字符串，则将自己的地址注册到表中“如果我把他说的这个全局的String表理解为常量池的话，他的最后一句话，“如果在表中没有相同值的字符串，则将自己的地址注册到表中”是错的：

看例4：

String s1=new String("kvill");

String s2=s1.intern();

System.out.println( s1==s1.intern() );

System.out.println( s1+" "+s2 );

System.out.println( s2==s1.intern() );

结果：

false

kvill kvill

true

在这个类中我们没有声名一个”kvill”常量，所以常量池中一开始是没有”kvill”的，当我们调用s1.intern()后就在常量池中新添加了一个”kvill”常量，原来的不在常量池中的”kvill”仍然存在，也就不是“将自己的地址注册到常量池中”了。

s1==s1.intern()为false说明原来的“kvill”仍然存在；

s2现在为常量池中“kvill”的地址，所以有s2==s1.intern()为true。

5. 关于equals()和==:

这个对于String简单来说就是比较两字符串的Unicode序列是否相当，如果相等返回true;而==是比较两字符串的地址是否相同，也就是是否是同一个字符串的引用。

6. 关于String是不可变的

这一说又要说很多，大家只要知道String的实例一旦生成就不会再改变了，比如说：String str=”kv”+"ill"+" "+"ans”;

就是有4个字符串常量，首先”kv”和”ill”生成了”kvill”存在内存中，然后”kvill”又和” “ 生成 ”kvill “存在内存中，最后又和生成了”kvill ans”;并把这个字符串的地址赋给了str,就是因为String的“不可变”产生了很多临时变量，这也就是为什么建议用StringBuffer的原因了，因为StringBuffer是可改变的。

 

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享元模式：flyweight:

 

    有很多个小的对象，它们有很多属性相同，把它们变成一个对象，那些不同的属性变成方法的参数，称之为外部状态，那些相同的属性称之为内部状态

 

一：享元模式的用意 
享元模式以共享的方法高效地支持大量的细粒度对象，享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态和外蕴状态。 
一个内蕴状态是存储在享元对象内部的，并且是不会随环境改变而有所不同的，因此一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。一个外蕴状态是随环境的改变 而改变的，不可以共享的状态，享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候各方面传入到享元对象内部，外蕴状态不可以 影响享元对象的内蕴状态，换句话说，它们是相互独立的. 

二：享元模式的应用 
享元模式在编辑器系统中大量使用，一个文本编辑器往往会提供很多种字体，而通常的做法就是将每一个字母做成一个享元对象。享元对象的内蕴状态就是 这个字母，而字母在文本中的位置和字体风等其他信息则是外蕴状态，比如字母a可能出现在文本的很多地方，虽然这些字母a的位置和字体风格不同，但是所有这 些地方使用的都是同个字母对象，这样一来，字母对象就可以在整个系统中共享 
在Java语言中，String类型就使用了享元模式.String对象是不变对象，一旦创建出来就不能改变，如果需要改变一个字符串的值，就只 好创建一个新的String对象，在JVM内部， String对象都是共享的。如果一个系统中有两个String对象所包含的字符串相同的话，JVM实际上只创建一个String对象提供给两个引用，从 而实现String对象的共享，String的inern()方法给出这个字符串在共享池中的唯一实例. 

 

三：享元模式应当在什么情况下使用 
(1)一个系统有大量的对象 
(2)这些对象耗费大量的内存 
(3)这些对象可以按照内蕴状态分成很多的组，当把外蕴对象从对象中删除时，每一个组都可以仅用一个对象代替 
(4)使用享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的表，而这需要耗费资源，因此应当在有足够多的享元实现可供共享时才值的使用享元模式. 

四：享元模式的优点和缺点 
享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中的对象的数量，但是也为这一点付出了代价： 
(1)为了使对象可以共享，需要将一些状态外部化，这使得程序的逻辑复杂化 
(2)享元模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长.