Java中的String使用及注意事項

 

在Java中使用字串有一個非常重要的規則必須記得，一個字串對象一旦被配置，它的內容就是固定不可變的。例如下面這個聲明：

String str = "caterpillar"; 

這個聲明會配置一個長度為11、內容為caterpillar的字串對象，您無法改變這個字串對象的內容。不要以為下面的語句就是改變一個字串對象的內容：

String str = "Just"; 

str = "Justin"; 

事實上在這個程式片段中會有兩個字串對象，一個是Just字串對象，長度為4；一個是Justin字串對象，長度為6，兩個是不同的字串對象。您並不是在Just字串後加上in字串，而是讓str名稱引用自Justin字串對象。圖6-2展示出了這個概念。

圖6-2  使用=作字串指定的意義

在Java中，使用“=”將一個字串對象指定給一個變數名稱，其意義為改變該名稱所引用的對象，原來被引用的字串對象若沒有其他名稱來引用它，就會在適當的時候被Java的“記憶體回收”(Garbage Collection)機制回收。在Java中，程式設計人員通常不用關心無用對象的資源釋放問題，Java會檢查對象是否不再被引用，沒有被任何名稱引用的對象將會被回收。

在Java執行時會維護一個String池(Pool)。對於一些可以共用的字串對象，會先在String池中尋找是否存在相同的String內容(字元相同)，如果有就直接返回，而不是直接創造一個新的String對象，以減少記憶體的耗用。如果在程式中使用下面的方式來聲明，則實際上是指向同一個字串對象：

String str1 = "flyweight";

String str2 = "flyweight"; 

System.out.println(str1 == str2);

當直接在程式中使用""來包括一個字串時，該字串就會在String池中，上面的程式片段中的flyweight就是這樣的情況。flyweight在程式中會有一個執行個體，而str1與str2同時引用自flyweight。圖6-3表示了這個概念。

圖6-3  字串變數str1、str2同時引用自flyweight

在Java中如果==被使用於兩個物件類型的變數，它是用於比較兩個變數是否引用自同一對象，所以在圖6-3中當str1==str2比較時，程式的執行結果會顯示true。

再來看看關於String的intern()方法，先看一下API說明的節選(翻譯)：

在intern()方法被調用時，如果池(Pool)中已經包括了相同的String對象(相同與否由equals()方法決定)，那麼會從池中返回該字串，否則原String對象會被加入池中，並返回這個String對象的引用。

這段話其實說明了Flyweight模式(參見本章的網路索引) 的運作方式，直接使用範例6.4來說明會更清楚。

Ü 範例6.4  InternString.java                                                     

public class InternString {

    public static void main(String[] args) {

        String str1 = "fly";

        String str2 = "weight";

        String str3 = "flyweight";

        String str4 = null;

 

        str4 = str1 + str2;

        System.out.println(str3 == str4);

 

        str4 = (str1 + str2).intern();

        System.out.println(str3 == str4);

    }

}

 style='font-family:宋體'>使用圖形來說明這個範例，在聲明 str1 、 str2 、 str3 後， String 池中的狀況如圖 6-4 所示。

 

圖6-4  字串池示意

在Java中，使用+串聯字串會產生一個新的字串對象，所以在程式中第一次比較str3與str4對象是否為同一對象時，結果會是false，如圖6-5所示。

圖6-5  字串加法會產生新的字串

intern()方法會先檢查String池中是否存在字元部分相同的字串對象，如果有就返回。由於程式中之前已經聲明flyweight字串對象，intern()在String池中發現了它，所以直接返回。這時再進行比較，str3與str4所指向的其實會是同一對象，所以結果會是true，如圖6-6所示。

圖6-6  intern()會返回String池中字串對象的引用

由以上的說明也得出一個結論，==在Java中被用來比較兩個變數名稱是否引用自同一對象，所以不可以用==來比較兩個字串的字元內容是否相同。例如：

String str1 = new String("caterpillar");

String str2 = new String("caterpillar");

System.out.println(str1 == str2);

雖然兩個字串對象的字元值完全相同，但實際上在這個程式片段中，產生了兩個String的執行個體，str1與str2分別引用自不同的執行個體。所以使用==比較時結果會顯示false。如果要比較兩個字串對象的字元值是否相同，要使用equals()方法，以下的寫法才會顯示true的結果：

String str1 = new String("caterpillar");

String str2 = new String("caterpillar");

System.out.println(str1.equals(str2));