String,static,final

Posted 2021-01-08 wadmwz

1. String

下面代码创建了几个对象？

String s1 = new String("Hello");
String s2 = new String("Hello");

要想答对这道题，需要考虑String的一个常量池的概念。在执行代码的时候，首先会判断字符串常量池中是否存在"Hello"，如果存在，直接返回该对象的引用，那对于本题就是创建2个对象。如果不存在，则现在常量池中创建，加起来就三个对象了（一个对象两个引用）。

1. 什么样的字符串才会放在常量池中呢？
首先，只有字符串对象才会放在常量池中。（String a = "abc"，"abc"是字符串对象）
其次，只有在编译期确定的字符串才会被放在常量池中。

2. 考虑一下，常量池实在堆区还是方法区？
jdk1.6以及之前，是在方法区的，1.7及以后，是在堆区的。

下面代码的结果呢?创建了几个对象呢？

String s1 = "Java";
String s2 = "从0到1";
String s3 = s1 + s2;
String s4 = "Java从0到1";
System.out.println(s3 == s4);

不考虑常量池中存在字符串，首先一眼看出至少三个，"Java","从0到1"，"Java从0到1"。比较麻烦的就是String s3 = s1 + s2;我们知道的是"Java","从0到1"，"Java从0到1"是在编译期确定，放在字符串常量池中的。s3的值在编译期间确定不了，是放在堆中，最后的值是"Java从0到1",这是第四个了，那这个值是如何得到的呢？s1和s2相加得到，但是s1和s2是在常量池中的，s3是在常量池之外的堆中的，所以必须拷贝s1和s2到常量池外的堆中，这又是两个，现在看来，一共是创建了6个对象。

那程序的结果就很明显了，结果是false。

加深理解，可以运行下面的代码：

String s1 = new String("Hello");
String s2 = s1;
s2 = "Java";
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println("==========================");
String s3 = "Java";
String s4 = new String("Java");
System.out.println(s2 == s3);
System.out.println(s3 == s4);
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
System.out.println(s3.hashCode());
System.out.println(s4.hashCode());
System.out.println("===========================");
System.out.println(System.identityHashCode(s1));
System.out.println(System.identityHashCode(s2));
System.out.println(System.identityHashCode(s3));
System.out.println(System.identityHashCode(s4));

要注意的是String s = "Hello" 和 String s = new String("Hello"); 的区别，在我看来，前一个s是个引用，放在常量池中(有点疑惑还得认真研究)，而s是存放在堆上非常量池中，"Hello"是放在常量池中。

2. String被设计为不可变的好处。

1. 被设计为不可变，字符串池才可以实现。
2. 字符串不可变，不会造成线程安全问题，同一个字符串实例可以被多个线程共享，不用考虑同步，因为String本来就是线程安全。
3. 字符串的不可变，保证了哈希码的唯一性，在创建的时候hashcode就被缓存，不用重新计算。使得字符串很适合作为Map中的键，字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。

3. final修饰类

首先要明确，final修饰的类是不可被继承的。比如说String类就是被final修饰符修饰，就不可被继承。相当于上锁，

什么时候使用？当你确定某一个类是完美的，不需要进行任何的修改和扩展，这个时候可以讲类声明为final。

4. final修饰成员变量

final修饰的成员变量只可被初始化一次，不可更改。

5. final修饰方法

final修饰方法，该方法不可被子类重写覆盖，但可以在本类中进行重载，并且可以被正常调用。

6. final修饰成员变量和普通变量的区别

String a = "hello1";
final String b = "hello"; 
String c = "hello"; 
String d = b + 1;
String e = c + 1;

System.out.println(a == d);
System.out.println(a == e);

结果是什么呢？true和false！！！为什么呢？这个原因是因为final修饰变量在编译期间可以被直接替换，也就意味着在d=b+1的时候，d="hello"+1，即为"hello1",编译期确定的值在常量池中，d和a的引用是相同的，所以a==b是true,而e是在运行期确定的，在堆的非常量池中，引用不同，所以a==e是false。

7. final和static

首先注意：

static用来表示唯一，独此一份，也即是静态，但是是可变的。
final用来表示不可变。

理解：static表示无论创建多少个对象，每个对象中被static修饰的成员变量都是相同的值。但是fianl表示每个对象中被fianl修饰的成员变量是不可更改的，一旦确定就不可能再修改。

8. static方法

static方法叫做静态方法，静态方法属于类，不属于对象，也就是可以直接使用类名来调用。在静态方法中不能调用非静态方法和非静态成员变量，但是非静态方法可以访问静态方法和成员变量（这两句话怎么理解呢？可以从加载类的顺序考虑，类的加载会先加载静态的成员变量和方法，之后是构造方法，非静态的成员变量和方法）。

还有一个问题，就是构造方法是静态的吗？经过尝试，构造方法不能使用static修饰，但是在静态代码块中可以直接调用，因此可以得出，构造方法不是静态的，但他具有静态方法的一些特性，比如说可以在静态方法中被调用。

9. static成员变量

静态变量被所有对象共享，即属于类，也就是在初次加载的时候被初始化，之后每次创建对象都不会初始化。而非静态变量是属于对象的，在每次创建对象都会有不同的赋值。

10. static代码块

静态代码块可以用来优化程序性能，对于某些变量，只需要初始化一次等，这个时候就可以放在静态代码块，静态代码块永远只会执行一次。

11. static注意点

• static是不允许用来修饰局部变量。
• static变量和方法可以使用对象来调用(this等)。
• java类关于静态的加载时间，单个类的话，没有创建对象，只会执行静态成员变量和静态代码块。创建对象会在前面的基础上依次执行初始化成员变量，代码块，构造方法。也就是这样： 静态成员变量 --> 静态代码块 --> 成员变量 --> 代码块 --> 构造函数。 如果存在子父类继承呢？父类静态成员变量 --> 父类静态代码块 -->子类静态成员变量 --> 子类静态代码块 --> 父类成员变量 --> 父类代码块 --> 父类构造函数 --> 子类成员变量 --> 子类代码块 --> 子类构造函数

按照上面的顺序看看下面的代码的执行结果：

public class Test {
   Person person = new Person("Test");
   static{
       System.out.println("test static");
   }
    
   public Test() {
       System.out.println("test constructor");
   }
    
   public static void main(String[] args) {
       new MyClass();
   }
}

class Person{
   static{
       System.out.println("person static");
   }
   public Person(String str) {
       System.out.println("person "+str);
   }
}


class MyClass extends Test {
   Person person = new Person("MyClass");
   static{
       System.out.println("myclass static");
   }
    
   public MyClass() {
       System.out.println("myclass constructor");
   }
}

// 结果为
test static
myclass static
person static
person Test
test constructor
person MyClass
myclass constructor