Java初學(xué)者必須掌握的幾個(gè)問題發(fā)布者：本站 時(shí)間：2020-05-06 14:05:13
對(duì)于這個(gè)系列里的問題，每個(gè)學(xué)Java的人都應(yīng)該搞懂。當(dāng)然，如果只是學(xué)Java玩玩就無所謂了。如果你認(rèn)為自己已經(jīng)超越初學(xué)者了，卻不很懂這些問題，請(qǐng)將你自己重歸初學(xué)者行列。
問題一：我聲明了什么!
| String s = "Hello world!"; |
許多人都做過這樣的事情，但是，我們到底聲明了什么?回答通常是：一個(gè)String，內(nèi)容是“Hello world!”。這樣模糊的回答通常是概念不清的根源。如果要準(zhǔn)確的回答，一半的人大概會(huì)回答錯(cuò)誤。
這個(gè)語句聲明的是一個(gè)指向?qū)ο蟮囊茫麨椤皊”，可以指向類型為String的任何對(duì)象，目前指向"Hello world!"這個(gè)String類型的對(duì)象。這就是真正發(fā)生的事情。我們并沒有聲明一個(gè)String對(duì)象，我們只是聲明了一個(gè)只能指向String對(duì)象的引用變量。所以，如果在剛才那句語句后面，如果再運(yùn)行一句：
| String string = s; |
我們是聲明了另外一個(gè)只能指向String對(duì)象的引用，名為string，并沒有第二個(gè)對(duì)象產(chǎn)生，string還是指向原來那個(gè)對(duì)象，也就是，和s指向同一個(gè)對(duì)象。
問題二："=="和equals方法究竟有什么區(qū)別?
==操作符專門用來比較變量的值是否相等。比較好理解的一點(diǎn)是：
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int a=10; int b=10; 則a==b將是true。 但不好理解的地方是： String a=new String("foo"); String b=new String("foo"); 則a==b將返回false。 |
根據(jù)前一帖說過，對(duì)象變量其實(shí)是一個(gè)引用，它們的值是指向?qū)ο笏诘膬?nèi)存地址，而不是對(duì)象本身。a和b都使用了new操作符，意味著將在內(nèi)存中產(chǎn)生兩個(gè)內(nèi)容為"foo"的字符串，既然是“兩個(gè)”，它們自然位于不同的內(nèi)存地址。a和b的值其實(shí)是兩個(gè)不同的內(nèi)存地址的值，所以使用"=="操作符，結(jié)果會(huì)是false。誠(chéng)然，a和b所指的對(duì)象，它們的內(nèi)容都是"foo"，應(yīng)該是“相等”，但是==操作符并不涉及到對(duì)象內(nèi)容的比較。
對(duì)象內(nèi)容的比較，正是equals方法做的事。
看一下Object對(duì)象的equals方法是如何實(shí)現(xiàn)的：
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boolean equals(Object o){ return this==o; } |
Object對(duì)象默認(rèn)使用了= =操作符。所以如果你自創(chuàng)的類沒有覆蓋equals方法，那你的類使用equals和使用==會(huì)得到同樣的結(jié)果。同樣也可以看出，Object的 equals方法沒有達(dá)到equals方法應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)：比較兩個(gè)對(duì)象內(nèi)容是否相等。因?yàn)榇鸢笐?yīng)該由類的創(chuàng)建者決定，所以O(shè)bject把這個(gè)任務(wù)留給了類的創(chuàng)建者。
看一下一個(gè)極端的類：
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Class Monster{ private String content; ... boolean equals(Object another){ return true;} } |
我覆蓋了equals方法。這個(gè)實(shí)現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致無論Monster實(shí)例內(nèi)容如何，它們之間的比較永遠(yuǎn)返回true。
所以當(dāng)你是用equals方法判斷對(duì)象的內(nèi)容是否相等，請(qǐng)不要想當(dāng)然。因?yàn)榭赡苣阏J(rèn)為相等，而這個(gè)類的作者不這樣認(rèn)為，而類的equals方法的實(shí)現(xiàn)是由他掌握的。如果你需要使用equals方法，或者使用任何基于散列碼的集合 (HashSet,HashMap,HashTable)，請(qǐng)察看一下java doc以確認(rèn)這個(gè)類的equals邏輯是如何實(shí)現(xiàn)的。
問題三：String到底變了沒有?
沒有。因?yàn)镾tring被設(shè)計(jì)成不可變(immutable)類，所以它的所有對(duì)象都是不可變對(duì)象。請(qǐng)看下列代碼：
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String s = "Hello"; s = s + " world!"; |
s所指向的對(duì)象是否改變了呢? 從本系列第一篇的結(jié)論很容易導(dǎo)出這個(gè)結(jié)論。我們來看看發(fā)生了什么事情。在這段代碼中，s原先指向一個(gè)String對(duì)象，內(nèi)容是"Hello"，然后我們對(duì) s進(jìn)行了+操作，那么s所指向的那個(gè)對(duì)象是否發(fā)生了改變呢?答案是沒有。這時(shí)，s不指向原來那個(gè)對(duì)象了，而指向了另一個(gè)String對(duì)象，內(nèi)容為 "Hello world!"，原來那個(gè)對(duì)象還存在于內(nèi)存之中，只是s這個(gè)引用變量不再指向它了。
通過上面的說明，我們很容易導(dǎo)出另一個(gè)結(jié)論，如果經(jīng)常對(duì)字符串進(jìn)行各種各樣的修改，或者說，不可預(yù)見的修改，那么使用String來代表字符串的話會(huì)引起很大的內(nèi)存開銷。因?yàn)镾tring對(duì)象建立之后不能再改變，所以對(duì)于每一個(gè)不同的字符串，都需要一個(gè)String對(duì)象來表示。這時(shí)，應(yīng)該考慮使用StringBuffer類，它允許修改，而不是每個(gè)不同的字符串都要生成一個(gè)新的對(duì)象。并且，這兩種類的對(duì)象轉(zhuǎn)換十分容易。
同時(shí)，我們還可以知道，如果要使用內(nèi)容相同的字符串，不必每次都new一個(gè)String。例如我們要在構(gòu)造器中對(duì)一個(gè)名叫s的String引用變量進(jìn)行初始化，把它設(shè)置為初始值，應(yīng)當(dāng)這樣做：
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public class Demo { private String s; ... public Demo { s = "Initial Value"; } ... } 而非 s = new String("Initial Value"); |
后者每次都會(huì)調(diào)用構(gòu)造器，生成新對(duì)象，性能低下且內(nèi)存開銷大，并且沒有意義，因?yàn)镾tring對(duì)象不可改變，所以對(duì)于內(nèi)容相同的字符串，只要一個(gè)String對(duì)象來表示就可以了。也就說，多次調(diào)用上面的構(gòu)造器創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象，他們的String類型屬性s都指向同一個(gè)對(duì)象。
上面的結(jié)論還基于這樣一個(gè)事實(shí)：對(duì)于字符串常量，如果內(nèi)容相同，Java認(rèn)為它們代表同一個(gè)String對(duì)象。而用關(guān)鍵字new調(diào)用構(gòu)造器，總是會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，無論內(nèi)容是否相同。
至于為什么要把String類設(shè)計(jì)成不可變類，是它的用途決定的。其實(shí)不只 String，很多Java標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)中的類都是不可變的。在開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，我們有時(shí)候也需要設(shè)計(jì)不可變類，來傳遞一組相關(guān)的值，這也是面向?qū)ο笏枷氲捏w現(xiàn)。不可變類有一些優(yōu)點(diǎn)，比如因?yàn)樗膶?duì)象是只讀的，所以多線程并發(fā)訪問也不會(huì)有任何問題。當(dāng)然也有一些缺點(diǎn)，比如每個(gè)不同的狀態(tài)都要一個(gè)對(duì)象來代表，可能會(huì)造成性能上的問題。所以Java標(biāo)準(zhǔn)類庫(kù)還提供了一個(gè)可變版本，即StringBuffer。
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