java之圖解String引用類型，你真的瞭解她麼？

文章導航：

1.描述：

	被真相矇蔽，是一件很痛苦的事。
	希望讀者依然本着懷疑的態度，帶着求知慾到達理想彼岸。

2.代碼案例(JDK8)：

public class TopicString {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "1";
        String s2 = new String("1");
        String s3 = "1" + "2" + "3";
        String s4 = "123";
        String s5 = "1" + "3" + new String("1") + "4";

        System.out.println(s1 == s2);
        System.out.println(s1.equals(s2));
        System.out.println(s3 == s4);
        System.out.println(s3.equals(s4));
    }
}

3.提出問題：

輸出結果(不許偷偷的運行代碼哦)
s1,s2,s3,s4,s5各創建了幾個對象？分析原因？

4.分析代碼：

問1：如何分析以上代碼？心中沒有思路...沒有底氣!!
答1：java文件被javac編譯，然後交給jvm，jvm調用機器指令和計算底層對話，並返回結果(總體探索思路)
問2：javac做了什麼事？產生的結果是什麼？
答2：java文件被編譯後，產生一個我們熟悉的class文件(你真的熟悉class文件)，那看看class信息吧

a.案例代碼class文件主要操作指令信息：

查看信息命令：javap -v java文件名 或者 javap -c java文件名這裏筆者用java -v輸出的信息。解讀class文件，筆者後續會寫一篇解讀class信息的文章。暫時看不懂沒有關係，主要部分都要圖解。

F:\install-dev\java8\bin\javap.exe -v com.lsz.interview.questions.TopicString
Classfile /F:/project-my/pro-github/books/big_talk_java_performance/out/production/big_talk_java_performance/com/lsz/interview/questions/TopicString.class
  Last modified 2020-4-28; size 1186 bytes
  MD5 checksum 2b15426e9c5edaf119e013adbebdc723
  Compiled from "TopicString.java"
public class com.lsz.interview.questions.TopicString
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #16.#40        // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = String             #41            // 1
   #3 = Class              #42            // java/lang/String
   #4 = Methodref          #3.#43         // java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
   #5 = String             #44            // 123
   #6 = Class              #45            // java/lang/StringBuilder
   #7 = Methodref          #6.#40         // java/lang/StringBuilder."<init>":()V
   #8 = String             #46            // 13
   #9 = Methodref          #6.#47         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #10 = String             #48            // 4
  #11 = Methodref          #6.#49         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  #12 = Fieldref           #50.#51        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
  #13 = Methodref          #52.#53        // java/io/PrintStream.println:(Z)V
  #14 = Methodref          #3.#54         // java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
  #15 = Class              #55            // com/lsz/interview/questions/TopicString
  #16 = Class              #56            // java/lang/Object
  #17 = Utf8               <init>
  #18 = Utf8               ()V
  #19 = Utf8               Code
  #20 = Utf8               LineNumberTable
  #21 = Utf8               LocalVariableTable
  #22 = Utf8               this
  #23 = Utf8               Lcom/lsz/interview/questions/TopicString;
  #24 = Utf8               main
  #25 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #26 = Utf8               args
  #27 = Utf8               [Ljava/lang/String;
  #28 = Utf8               s1
  #29 = Utf8               Ljava/lang/String;
  #30 = Utf8               s2
  #31 = Utf8               s3
  #32 = Utf8               s4
  #33 = Utf8               s5
  #34 = Utf8               StackMapTable
  #35 = Class              #27            // "[Ljava/lang/String;"
  #36 = Class              #42            // java/lang/String
  #37 = Class              #57            // java/io/PrintStream
  #38 = Utf8               SourceFile
  #39 = Utf8               TopicString.java
  #40 = NameAndType        #17:#18        // "<init>":()V
  #41 = Utf8               1
  #42 = Utf8               java/lang/String
  #43 = NameAndType        #17:#58        // "<init>":(Ljava/lang/String;)V
  #44 = Utf8               123
  #45 = Utf8               java/lang/StringBuilder
  #46 = Utf8               13
  #47 = NameAndType        #59:#60        // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #48 = Utf8               4
  #49 = NameAndType        #61:#62        // toString:()Ljava/lang/String;
  #50 = Class              #63            // java/lang/System
  #51 = NameAndType        #64:#65        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #52 = Class              #57            // java/io/PrintStream
  #53 = NameAndType        #66:#67        // println:(Z)V
  #54 = NameAndType        #68:#69        // equals:(Ljava/lang/Object;)Z
  #55 = Utf8               com/lsz/interview/questions/TopicString
  #56 = Utf8               java/lang/Object
  #57 = Utf8               java/io/PrintStream
  #58 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
  #59 = Utf8               append
  #60 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #61 = Utf8               toString
  #62 = Utf8               ()Ljava/lang/String;
  #63 = Utf8               java/lang/System
  #64 = Utf8               out
  #65 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #66 = Utf8               println
  #67 = Utf8               (Z)V
  #68 = Utf8               equals
  #69 = Utf8               (Ljava/lang/Object;)Z
{
  public com.lsz.interview.questions.TopicString();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 9: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/lsz/interview/questions/TopicString;

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=4, locals=6, args_size=1
         0: ldc           #2                  // String 1
         2: astore_1
         3: new           #3                  // class java/lang/String
         6: dup
         7: ldc           #2                  // String 1
         9: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
        12: astore_2
        13: ldc           #5                  // String 123
        15: astore_3
        16: ldc           #5                  // String 123
        18: astore        4
        20: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
        23: dup
        24: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
        27: ldc           #8                  // String 13
        29: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        32: new           #3                  // class java/lang/String
        35: dup
        36: ldc           #2                  // String 1
        38: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
        41: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        44: ldc           #10                 // String 4
        46: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        49: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        52: astore        5
        54: getstatic     #12                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        57: aload_1
        58: aload_2
        59: if_acmpne     66
        62: iconst_1
        63: goto          67
        66: iconst_0
        67: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
        70: getstatic     #12                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        73: aload_1
        74: aload_2
        75: invokevirtual #14                 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
        78: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
        81: getstatic     #12                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
        84: aload_3
        85: aload         4
        87: if_acmpne     94
        90: iconst_1
        91: goto          95
        94: iconst_0
        95: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
        98: getstatic     #12                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       101: aload_3
       102: aload         4
       104: invokevirtual #14                 // Method java/lang/String.equals:(Ljava/lang/Object;)Z
       107: invokevirtual #13                 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
       110: return
       
       指令結束.....
       省略部分代碼
}
SourceFile: "TopicString.java"

分析得出初始圖：

b.main方法中的指令解讀：：

編譯之後，class文件只是一個普通本地文件，存在C盤或者D盤而已，和txt、excel、word一樣都是一個"靜態文件"。因此java文件,
接下會進行class類加載，將靜態文件class加載到內存中，jvm讀取指令然後操作指令
# 表示：多少號，例如：#2表示常量池中的2號位置

常量池數據類型：boolean、byte、short、int、char、float、reference或者returnAddress

第一組指令：`String s1 = "1";`

指令：ldc 將常量池中的數據類型推入棧頂
指令：astore_1 將棧頂類型值保存到局部變量表slot=1位置
```
// 執行指令
0: ldc           #2                  // String 1
2: astore_1

// 對應源碼
String s1 = "1";
```
將常量池中 #2 位置的值推到棧頂，從反編譯得知：#2 最終的結果是：String類型的’1’，但是常量池中的數據類型沒有String啊，是的！因此這裏保存的是引用地址，也就是常量池數據類型中的reference類型，出棧。執行指令後：

第二組指令：`String s2 = new String("1");`

指令：new創建新的對象實例，並將引用(reference)地址壓入棧
指令：dup複製棧頂數值,並將複製值壓入棧頂
指令：ldc 將常量池中的數據類型推入棧頂
指令：invokespecial 編譯時調用方法,初始化對象值，出棧。

指令：astore_2 將棧頂類型保存到局部變量表slot=2的位置，出棧。

// 執行指令
3: new           #3                  // class java/lang/String
6: dup
7: ldc           #2                  // String 1
9: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
12: astore_2

// 對應的源碼
String s2 = new String("1");

1.執行3: new #3指令和dup指令

2.執行7: ldc #2指令和9: invokespecial #4指令：

3.執行12: astore_2指令：

第三組指令：`String s3 = "1" + "2" + "3";`和`String s4 = "123";`

類比上邊的參數解讀

// 執行指令
13: ldc           #5                  // String 123
15: astore_3
16: ldc           #5                  // String 123
18: astore        4

// 對應的源碼
String s3 = "1" + "2" + "3";
String s4 = "123";

問:爲什麼s3和s4的地址一樣？
答:因爲java編譯器在編譯的時候優化了，這個概念稱爲:常量摺疊，感興趣的童鞋可以去看javac源碼

第四組指令：`String s5 = "1" + "3" + new String("1") + "4";`

類比上邊的參數解讀

// 執行指令
    20: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
    23: dup
    24: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
    27: ldc           #8                  // String 13
    29: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    32: new           #3                  // class java/lang/String
    35: dup
    36: ldc           #2                  // String 1
    38: invokespecial #4                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
    41: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    44: ldc           #10                 // String 4
    46: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    49: invokevirtual #11                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
    52: astore        5

// 對應的源碼
String s5 = "1" + "3" + new String("1") + "4";

5.總圖：

5.留給讀者的問題：

輸出的結果？(現在可以運行看看了)
s1,s2,s3,s4,s5各創建了幾個對象？
...有答案了麼？

6.結語：

不要輕易被真相所矇蔽，也不要輕易被別人矇蔽，更不要輕易被自己矇蔽！簡單的東西真的簡單麼？
有問題可以私信或者評論下方留言哦!! 希望對你有幫助!!!

java之圖解String引用類型，你真的瞭解她麼？

文章導航：

1.描述：

2.代碼案例(JDK8)：

3.提出問題：

4.分析代碼：

a.案例代碼class文件主要操作指令信息：

b.main方法中的指令解讀：：

第一組指令：`String s1 = "1";`

第二組指令：`String s2 = new String("1");`

第三組指令：`String s3 = "1" + "2" + "3";`和`String s4 = "123";`

第四組指令：`String s5 = "1" + "3" + new String("1") + "4";`

5.總圖：

5.留給讀者的問題：

6.結語：

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文章導航：

1.描述：

2.代碼案例(JDK8)：

3.提出問題：

4.分析代碼：

a.案例代碼class文件主要操作指令信息：

b.main方法中的指令解讀：：

第一組指令：String s1 = "1";

第二組指令：String s2 = new String("1");

第三組指令：String s3 = "1" + "2" + "3";和String s4 = "123";

第四組指令：String s5 = "1" + "3" + new String("1") + "4";

5.總圖：

5.留給讀者的問題：

6.結語：

第一組指令：`String s1 = "1";`

第二組指令：`String s2 = new String("1");`

第三組指令：`String s3 = "1" + "2" + "3";`和`String s4 = "123";`

第四組指令：`String s5 = "1" + "3" + new String("1") + "4";`