关于java中的==,equals()
2016-09-24 10:21
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1. 先从一道面试题说起
请问下面的public class Demo { public static void main(String args[]){ String a = "a" + "b" + 1; String b = "ab1"; System.out.println(a == b); } }
要了解这个问题,需要回答下面的几个问题:
关于“ ==”是做什么的?
equals 呢?
a和b在内存中是什么样的?
编译时优化方案。
2. 关于==
在Java语言中,“==”就是对比两个内存单元的内容是否一样。如果是原始类型byte,boolean,short,char,int,long,float,double,就是直接比较它们的值。
如果是引用,比较的就是引用的值,“引用的值”可以被认为对象的逻辑地址。如果两个引用发生“==”操作,就是比较相应的两个对象的地址值是否一样。换句话说,如果两个引用所保存的对象是同一个对象,则返回true,否则返回false(如果引用指向的是null,其实这也是一个jvm赋予给它的某个指定的值)。
看下面的代码:
public class Demo { public static void main(String args[]){ List<String> a = null; List<String> b = null; System.out.println(a == b); } } // 输出结果 true
3. 关于“equals()”方法
“equals()”方法,首先是在Object类中被定义的,它的定义中就是使用“==”方式来匹配的。//equals在Object类中的源码 public boolean equals(Object obj) { return (this == obj); }
也就是说,如果不去重写equals()方法,并且对应的类其父类中没有重写过equals()方法,那么默认的equals()操作就是对比对象的地址。
equals()方法之所以存在,是希望子类去重写这个方法,实现对比值的功能。
3. a和b在内存中是什么样的?
a和b在内存中是指向同一块内存空间的。这就得益于Java的编译时优化方案。我们用反编译软件jd-gui看看编译后的代码是怎么样的?
import java.io.PrintStream; public class Demo { public static void main(String[] args) { String a = "ab1"; String b = "ab1"; System.out.println(a == b); } }
看到这里结果应该就一目了然了。JVM会把常量叠加在编译时进行优化,因为常量叠加得到的是固定的值,无须运行时再进行计算,所以会这样优化。
看到这里别着急,JVM只会优化它可以帮你优化的部分,它并不是对所有的内容都可以优化。例如,就拿上面叠加字符串来说,如果几个字符串叠加出现了变量,即在编译时还不确定具体的值是多少,那么JVM是不会去做这样的编译时合并的。
如果上面的这段话你理解了,我们再来看一个例子:
public class Demo { public static void main(String args[]){ String a = "a"; final String c ="a"; String b = a + "b"; String d = c + "b"; String e = getA() + "b"; String compare = "ab"; System.out.println( b == compare); System.out.println( d == compare); System.out.println( e == compare); } private static String getA(){ return "a"; } } //输出结果: false true false
根据我们上面的解释,判断b==compare和e==compare输出结果为false,这个比较容易理解,因为a和getA()并不是一个常量,编译时并不会对此进行优化,我们用jd-gui可靠编译后的代码:
import java.io.PrintStream; public class Demo { public static void main(String[] args) { String a = "a"; String c = "a"; String b = a + "b"; String d = "ab"; String e = getA() + "b"; String compare = "ab"; System.out.println(b == compare); System.out.println(d == compare); System.out.println(e == compare); } private static String getA() { return "a"; } }
从编译后的代码,我们可以验证我们的结论,b和e并没有被JVM优化。
比较奇怪的是变量d,被JVM优化了。区别在于对叠加的变量c有一个final修饰符。从定义上强制约束了c是不允许被改变的,由于final不可变,所以编译器自然认为结果是不可变的。
4. 内存中的字符串(详细解释)
字符串对象内部是用字符数组存储的,那么看下面的例子:String m = "hello,world"; String n = "hello,world"; String u = new String(m); String v = new String("hello,world");
这些语句会发生什么事情?大概是这样的:
会分配一个11长度的char数组,并在常量池分配一个由这个char数组组成的字符串,然后由m去引用这个字符串。
用n去引用常量池里边的字符串,所以和m引用的是同一个对象
生成一个新的字符串,单内部的字符数组引用着m内部的字符数组。
同样会生成一个新的字符串,但内部的字符数组引用常量池里边的字符串内部的字符数组,意思是和u是同样的字符数组。
我们使用图来表示的话,情况就大概是这样的:
结论就是,m和n是同一个对象,但m,u,v都是不同的对象,但都使用了同样的字符数组,并且用equal判断的话也会返回true。
我们可以使用反射修改字符数组来验证一下效果:
public class Demo {
public static void main(String args[]) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
String m = "hello,world"; String n = "hello,world"; String u = new String(m); String v = new String("hello,world");
Field f = m.getClass().getDeclaredField("value");
f.setAccessible(true);
char[] cs = (char[]) f.get(m);
cs[0] = 'H';
String p = "Hello,world";
System.out.println(m.equals(p));
System.out.println(n.equals(p));
System.out.println(u.equals(p));
System.out.println(v.equals(p));
}
}
//输出结果:
true
true
true
true
从上面的例子可以看到,经常说的字符串是不可变的,其实和其他final类没有什么区别,还是引用不可变的意思。虽然String类不开放value,但同样是可以通过反射进行修改。
5. 关于String中的intern方法
public class Demo { public static void main(String args[]){ String a = "a"; String b = a + "b"; String c = "ab"; String d = new String(b); System.out.println(b == c); System.out.println(c == d); System.out.println(c == d.intern()); System.out.println(b.intern() == d.intern()); } } //输出结果 false false true true
String引用所指向的对象,它们存储在常量池中,同一个值的字符串保证全局唯一。
如何保证全局唯一呢? 当调用intern()方法时,JVM会在这个常量池中通过equals()方法查找是否存在等值的String,如果存在,则直接返回常量池中这个String对象的地址;若没有找到,则会创建等值的字符串,然后再返回这个新创建空间的地址。只要是同样的字符串,当调用intern()方法时,都会得到常量池中对应String的引用,所以两个字符串通过intern()操作后用等号是可以匹配的。
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