Java編譯器中對(duì)String對(duì)象的優(yōu)化
首先把問題擺出來,先看這個(gè)代碼:
String a = "ab"; |
打印結(jié)果會(huì)是什么?類似這樣的問題,有人考過我,我也拿來考過別人(蠻好玩的,大家也可以拿來問人玩),一般答案會(huì)是以下幾種:
1、true
"a" + "b" 的結(jié)果就是“ab”,這樣a,b都是“ab”了,內(nèi)容一樣所以“相等”,結(jié)果true。
一般Java新人如是答。
2、false
"a" + "a"會(huì)生成新的對(duì)象“aa”,但是這個(gè)對(duì)象和String a = "ab";不同,(a == b)是比較對(duì)象引用,因此不相等,結(jié)果false。
對(duì)Java的String有一定了解的通常這樣回答。
3、true
String a = "ab";創(chuàng)建了新的對(duì)象“ab”;再執(zhí)行String b = "a" + "b";結(jié)果b="ab",這里沒有創(chuàng)建新的對(duì)象,而是從JVM字符串常量池中獲取之前已經(jīng)存在的“ab”對(duì)象。因此a,b具有對(duì)同一個(gè)string對(duì)象的引用,兩個(gè)引用相等,結(jié)果true。
能回答出這個(gè)答案的,基本已經(jīng)是高手了,對(duì)Java中的string機(jī)制比較了解。
很遺憾,這個(gè)答案是不夠準(zhǔn)確的。或者說,根本沒有運(yùn)行時(shí)計(jì)算b = "a" + "b";這個(gè)操作。實(shí)際上運(yùn)行時(shí)只有String b = "ab";。
3的觀點(diǎn)適合解釋以下情況:
String a = "ab"; |
如果String b = "a" + "b";是在運(yùn)行期執(zhí)行,則3的觀點(diǎn)是無法解釋的。運(yùn)行期的兩個(gè)string相加,會(huì)產(chǎn)生新的對(duì)象的。(本文后面對(duì)此有解釋)
4、true
下面是我的回答:編譯優(yōu)化+ 3的處理方式 = 最后的true
String b = "a" + "b";編譯器將這個(gè)"a" + "b"作為常量表達(dá)式,在編譯時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,直接取結(jié)果"ab",這樣這個(gè)問題退化。
String a = "ab"; |
然后根據(jù)3的解釋,得到結(jié)果true。
這里有一個(gè)疑問就是String不是基本類型,像
int secondsOfDay = 24 * 60 * 60; |
這樣的表達(dá)式是常量表達(dá)式,編譯器在編譯時(shí)直接計(jì)算容易理解,而"a" + "b" 這樣的表達(dá)式,string是對(duì)象不是基本類型,編譯器會(huì)把它當(dāng)成常量表達(dá)式來優(yōu)化嗎?
下面簡(jiǎn)單證明我的推斷,首先編譯這個(gè)類:
public class Test { |
復(fù)制class文件備用,然后修改為:
public class Test { |
再次編譯,用ue之類的文本編輯器打開,察看二進(jìn)制內(nèi)容,可以發(fā)現(xiàn),兩個(gè)class文件完全一致,連一個(gè)字節(jié)都不差。
ok,真相大白了。根本不存在運(yùn)行期的處理String b = "a" + "b";這樣的代碼的問題,編譯時(shí)就直接優(yōu)化掉了。
下面進(jìn)一步探討,什么樣的string + 表達(dá)式會(huì)被編譯器當(dāng)成常量表達(dá)式?
String b = "a" + "b"; |
這個(gè)String + String被正式是ok的,那么string + 基本類型呢?
String a = "a1"; |
可見編譯器對(duì)string + 基本類型是當(dāng)成常量表達(dá)式直接求值來優(yōu)化的。
再注意看這里的string都是"**"這樣的,我們換成變量來試試:
String a = "ab"; |
這個(gè)好理解,"a" + bb中的bb是變量,不能進(jìn)行優(yōu)化。這里很很好的解釋了為什么3的觀點(diǎn)不正確,如果String+String的操作是在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行的,則會(huì)產(chǎn)生新的對(duì)象,而不是直接從jvm的string池中獲取。
再修改一下,把bb作為常量變量:
String a = "ab"; |
竟然又是true,編譯器的優(yōu)化好厲害啊!呵呵!考慮下面這種情況:
String a = "ab"; |
看來Java(包括編譯器和jvm)對(duì)string的優(yōu)化,真的是到了極點(diǎn)了,string這個(gè)所謂的“對(duì)象”,完全不可以看成一般的對(duì)象,Java對(duì)string的處理近乎于基本類型,最大限度的優(yōu)化了幾乎能優(yōu)化的地方。
另外感嘆一下,string的+號(hào)處理,算是Java語言里面唯一的一個(gè)“運(yùn)算符重載”(接觸過c++的人對(duì)這個(gè)不會(huì)陌生)吧?
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