ivaneeo's blog

　　2. 棧的優(yōu)勢是，存取速度比堆要快，僅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺點(diǎn)是
，存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的，缺乏靈活性。另外，棧數(shù)據(jù)可以共享
，詳見第3點(diǎn)。堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器
，Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點(diǎn)是，由于要在運(yùn)行時(shí)動
態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。

　　3. Java中的數(shù)據(jù)類型有兩種。

　　一種是基本類型(primitive types), 共有8種，即int, short, long, byte, float
, double, boolean, char(注意，并沒有string的基本類型)。這種類型的定義是通
過諸如int a = 3; long b = 255L;的形式來定義的，稱為自動變量。值得注意的是
，自動變量存的是字面值，不是類的實(shí)例，即不是類的引用，這里并沒有類的存在。
如int a = 3; 這里的a是一個(gè)指向int類型的引用，指向3這個(gè)字面值。這些字面值的
數(shù)據(jù)，由于大小可知，生存期可知(這些字面值固定定義在某個(gè)程序塊里面，程序塊
退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于棧中。

　　另外，棧有一個(gè)很重要的特殊性，就是存在棧中的數(shù)據(jù)可以共享。假設(shè)我們同時(shí)
定義：

int a = 3;
int b = 3；

　　編譯器先處理int a = 3；首先它會在棧中創(chuàng)建一個(gè)變量為a的引用，然后查找有
沒有字面值為3的地址，沒找到，就開辟一個(gè)存放3這個(gè)字面值的地址，然后將a指向
3的地址。接著處理int b = 3；在創(chuàng)建完b的引用變量后，由于在棧中已經(jīng)有3這個(gè)字
面值，便將b直接指向3的地址。這樣，就出現(xiàn)了a與b同時(shí)均指向3的情況。

　　特別注意的是，這種字面值的引用與類對象的引用不同。假定兩個(gè)類對象的引用
同時(shí)指向一個(gè)對象，如果一個(gè)對象引用變量修改了這個(gè)對象的內(nèi)部狀態(tài)，那么另一個(gè)
對象引用變量也即刻反映出這個(gè)變化。相反，通過字面值的引用來修改其值，不會導(dǎo)
致另一個(gè)指向此字面值的引用的值也跟著改變的情況。如上例，我們定義完a與b的值
后，再令a=4；那么，b不會等于4，還是等于3。在編譯器內(nèi)部，遇到a=4；時(shí)，它就
會重新搜索棧中是否有4的字面值，如果沒有，重新開辟地址存放4的值；如果已經(jīng)有
了，則直接將a指向這個(gè)地址。因此a值的改變不會影響到b的值。

　　另一種是包裝類數(shù)據(jù)，如Integer, String, Double等將相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型包
裝起來的類。這些類數(shù)據(jù)全部存在于堆中，Java用new()語句來顯示地告訴編譯器，
在運(yùn)行時(shí)才根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建，因此比較靈活，但缺點(diǎn)是要占用更多的時(shí)間。 4. String
是一個(gè)特殊的包裝類數(shù)據(jù)。即可以用String str = new String("abc");的形式來創(chuàng)
建，也可以用String str = "abc"；的形式來創(chuàng)建(作為對比，在JDK 5.0之前，你從
未見過Integer i = 3;的表達(dá)式，因?yàn)轭惻c字面值是不能通用的，除了String。而在
JDK 5.0中，這種表達(dá)式是可以的！因?yàn)榫幾g器在后臺進(jìn)行Integer i = new Integer
(3)的轉(zhuǎn)換)。前者是規(guī)范的類的創(chuàng)建過程，即在Java中，一切都是對象，而對象是類
的實(shí)例，全部通過new()的形式來創(chuàng)建。Java中的有些類，如DateFormat類，可以通
過該類的getInstance()方法來返回一個(gè)新創(chuàng)建的類，似乎違反了此原則。其實(shí)不然
。該類運(yùn)用了單例模式來返回類的實(shí)例，只不過這個(gè)實(shí)例是在該類內(nèi)部通過new()來
創(chuàng)建的，而getInstance()向外部隱藏了此細(xì)節(jié)。那為什么在String str = "abc"；
中，并沒有通過new()來創(chuàng)建實(shí)例，是不是違反了上述原則？其實(shí)沒有。

　　5. 關(guān)于String str = "abc"的內(nèi)部工作。Java內(nèi)部將此語句轉(zhuǎn)化為以下幾個(gè)步
驟：

　　(1)先定義一個(gè)名為str的對String類的對象引用變量：String str；

　　(2)在棧中查找有沒有存放值為"abc"的地址，如果沒有，則開辟一個(gè)存放字面值
為"abc"的地址，接著創(chuàng)建一個(gè)新的String類的對象o，并將o的字符串值指向這個(gè)地
址，而且在棧中這個(gè)地址旁邊記下這個(gè)引用的對象o。如果已經(jīng)有了值為"abc"的地址
，則查找對象o，并返回o的地址。

　　(3)將str指向?qū)ο髈的地址。

　　值得注意的是，一般String類中字符串值都是直接存值的。但像String str =
"abc"；這種場合下，其字符串值卻是保存了一個(gè)指向存在棧中數(shù)據(jù)的引用！

　　為了更好地說明這個(gè)問題，我們可以通過以下的幾個(gè)代碼進(jìn)行驗(yàn)證。

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //true

　　注意，我們這里并不用str1.equals(str2)；的方式，因?yàn)檫@將比較兩個(gè)字符串
的值是否相等。==號，根據(jù)JDK的說明，只有在兩個(gè)引用都指向了同一個(gè)對象時(shí)才返
回真值。而我們在這里要看的是，str1與str2是否都指向了同一個(gè)對象。
結(jié)果說明，JVM創(chuàng)建了兩個(gè)引用str1和str2，但只創(chuàng)建了一個(gè)對象，而且兩個(gè)引用都
指向了這個(gè)對象。

　　我們再來更進(jìn)一步，將以上代碼改成：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
str1 = "bcd";
System.out.println(str1 + "," + str2); //bcd, abc
System.out.println(str1==str2); //false

　　這就是說，賦值的變化導(dǎo)致了類對象引用的變化，str1指向了另外一個(gè)新對象！
而str2仍舊指向原來的對象。上例中，當(dāng)我們將str1的值改為"bcd"時(shí)，JVM發(fā)現(xiàn)在棧
中沒有存放該值的地址，便開辟了這個(gè)地址，并創(chuàng)建了一個(gè)新的對象，其字符串的值
指向這個(gè)地址。

　　事實(shí)上，String類被設(shè)計(jì)成為不可改變(immutable)的類。如果你要改變其值，
可以，但JVM在運(yùn)行時(shí)根據(jù)新值悄悄創(chuàng)建了一個(gè)新對象，然后將這個(gè)對象的地址返回
給原來類的引用。這個(gè)創(chuàng)建過程雖說是完全自動進(jìn)行的，但它畢竟占用了更多的時(shí)間
。在對時(shí)間要求比較敏感的環(huán)境中，會帶有一定的不良影響。

　　再修改原來代碼：

String str1 = "abc";
String str2 = "abc";

str1 = "bcd";

String str3 = str1;
System.out.println(str3); //bcd

String str4 = "bcd";
System.out.println(str1 == str4); //true

　　str3這個(gè)對象的引用直接指向str1所指向的對象(注意，str3并沒有創(chuàng)建新對象
)。當(dāng)str1改完其值后，再創(chuàng)建一個(gè)String的引用str4，并指向因str1修改值而創(chuàng)建
的新的對象。可以發(fā)現(xiàn)，這回str4也沒有創(chuàng)建新的對象，從而再次實(shí)現(xiàn)棧中數(shù)據(jù)的共
享。

　　我們再接著看以下的代碼。

String str1 = new String("abc");
String str2 = "abc";
System.out.println(str1==str2); //false

　　創(chuàng)建了兩個(gè)引用。創(chuàng)建了兩個(gè)對象。兩個(gè)引用分別指向不同的兩個(gè)對象。

String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
System.out.println(str1==str2); //false

　　創(chuàng)建了兩個(gè)引用。創(chuàng)建了兩個(gè)對象。兩個(gè)引用分別指向不同的兩個(gè)對象。

　　以上兩段代碼說明，只要是用new()來新建對象的，都會在堆中創(chuàng)建，而且其字
符串是單獨(dú)存值的，即使與棧中的數(shù)據(jù)相同，也不會與棧中的數(shù)據(jù)共享。

　　6. 數(shù)據(jù)類型包裝類的值不可修改。不僅僅是String類的值不可修改，所有的數(shù)
據(jù)類型包裝類都不能更改其內(nèi)部的值。 7. 結(jié)論與建議：

　　(1)我們在使用諸如String str = "abc"；的格式定義類時(shí)，總是想當(dāng)然地認(rèn)為
，我們創(chuàng)建了String類的對象str。擔(dān)心陷阱！對象可能并沒有被創(chuàng)建！唯一可以肯
定的是，指向String類的引用被創(chuàng)建了。至于這個(gè)引用到底是否指向了一個(gè)新的對象
，必須根據(jù)上下文來考慮，除非你通過new()方法來顯要地創(chuàng)建一個(gè)新的對象。因此
，更為準(zhǔn)確的說法是，我們創(chuàng)建了一個(gè)指向String類的對象的引用變量str，這個(gè)對
象引用變量指向了某個(gè)值為"abc"的String類。清醒地認(rèn)識到這一點(diǎn)對排除程序中難
以發(fā)現(xiàn)的bug是很有幫助的。

　　(2)使用String str = "abc"；的方式，可以在一定程度上提高程序的運(yùn)行速度
，因?yàn)镴VM會自動根據(jù)棧中數(shù)據(jù)的實(shí)際情況來決定是否有必要?jiǎng)?chuàng)建新對象。而對于String
 str = new String("abc")；的代碼，則一概在堆中創(chuàng)建新對象，而不管其字符串值
是否相等，是否有必要?jiǎng)?chuàng)建新對象，從而加重了程序的負(fù)擔(dān)。這個(gè)思想應(yīng)該是享元模
式的思想，但JDK的內(nèi)部在這里實(shí)現(xiàn)是否應(yīng)用了這個(gè)模式，不得而知。

　　(3)當(dāng)比較包裝類里面的數(shù)值是否相等時(shí)，用equals()方法；當(dāng)測試兩個(gè)包裝類
的引用是否指向同一個(gè)對象時(shí)，用==。