【318期】面试官：说说堆、栈和字符串常量池它们之间的关系

Java面试题精选 2022-03-20

对于堆、栈和字符串常量池以及他们之间的关系，我是这样理解的。

堆：存放所有new出来的对象；
栈：存放基本数据变量和对象的引用，对象（new出来的对象）本身不存在在栈中，而是存放在堆中或者常量池中（字符串对象存放在常量池中)；
常量池：存放基本类型常量和字符串常量。

对于字符串（String是类）：其对象变量都是存储在栈中的，如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的就存储在常量池中，如果是运行期（new出来的）才能确定的就存储在堆中。

Equals方法看的两个对象在常量池里面的值是否相等，“= =”方法看的是对象的引用是否相等，比如s1,s2,s3都指向常量池的“china”，那么“= =”方法返回true，ss1,ss2,ss3指向堆中不同的new对象，所以==方法返回false。对于equals相等的字符串，在常量池中永远只有一份，在堆中有多份。

String s1 = "china";
String s2 = "china";
String s3 = "china";
String ss1 = new String("china");
String ss2 = new String("china");
String ss3 = new String("china");

解释一下堆指向常量池这3个箭头，对于通过new产生一个字符串（假设为”china”）时，先去常量池中查找是否已经有了”china”对象，如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象，然后堆中再创建一个常量池中此“china”对象的拷贝对象。

这也就是有道面试题：String s = new String(“xyz”);产生几个对象？一个或两个，如果常量池中原来没有”xyz”,就是两个。指针是ss1先指向堆里面new的引用变量，堆里面new的引用变量再指向常量池里面的“china”

1）对于基本数据类型的变量和常量：变量和引用存储在栈中，常量存储在常量池中。

int i1 = 9;
int i2 = 9;
int i3 = 9;
public static final int INT1 = 9;
public static final int INT2 = 9;
public static final int INT3 = 9;

栈里只有一个9 ，i1，i2，i3 都指向9 。

如果i2=7会在栈里生成7 ，再令i2指向7。

2）对于成员变量和局部变量：局部变量必须初始化。形式参数是局部变量，局部变量的数据存在于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。成员变量存储在堆中的对象里面，由垃圾回收器负责回收。往期：250期面试

==,equals和hashCode（）区别

= =：比较的是内存中的地址。对于基本类型：相当于比较的就是值是否相同；对于引用类型：比较的就是地址值是否相同

Equals：用来判断两个对象的值是否相等。如果一个类没有定义自己的equals（）方法，那么它默认的equals（）方法就是从Object类继承的相当于==运算符，即比较两个变量指向的对象内存是否相等。如果一个类希望能比较两个实例对象的值是否相等，那么就可以覆盖Object类的equals（）方法。例如String类的equals（）方法就是用于比较两个独立对象的内容是否相等（即堆中的内容是否相等）。
hashCode（）：Obejct类的 hashCode() 的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个int整数，其实就是对象的内存地址值十进制表示。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。在Java中任何一个对象都具备equals(Object obj)和hashCode()这两个方法，因为他们是在Object类中定义的。如果重写了一个对象的equals方法，那么它的hashcode方法也重写。

假设两个对象的equals方法返回true，那么hashCode方法也必须返回相同int数

equals方法的结果为false，那么hashCode方法返回的结果可以为相同int数也可以为不同int数。

反之，hashCode方法返回不同int数，那么equals方法一定返回false；

如果hashCode方法返回相同int数，equals方法返回的结果可以为true也可以为false

equal和==的代码应用

例1.字符串常量池的使用

String s0 = "abc"；
String s1 = "abc"；
System.out.println(s0==s1)； //true 可以看出s0和s1是指向同一个对象的。

例2.String中= =和equals的区别

String s0 =new String ("abc")；
String s1 =new String ("abc")；
System.out.println(s0==s1)； //false 可以看出用new的方式是生成不同的对象
System.out.println(s0.equals(s1)); //true 可以看出equals比较的是两个String对象的内容(值)

例3.编译期确定

String s0="helloworld"；
String s1="helloworld"；
String s2="hello" + "word"；
System.out.println( s0= =s1 )； //true 可以看出s0跟s1是同一个对象
System.out.println( s0= =s2 )； //true 可以看出s0跟s2是同一个对象

分析：因为例子中的 s0和s1中的"helloworld”都是字符串常量，它们在编译期就被确定了，所以s0= =s1为true；而"hello”和"world”也都是字符串常量，当一个字符串由多个字符串常量连接而成时，它自己肯定也是字符串常量，所以s2也同样在编译期就被解析为一个字符串常量，所以s2也是常量池中"helloworld”的一个引用。所以我们得出s0= =s1==s2；

例4.编译期无法确定

String s0="helloworld"；
String s1=new String("helloworld")；
String s2="hello" + new String("world")；
System.out.println( s0==s1 )； //false
System.out.println( s0==s2 )； //false
System.out.println( s1==s2 )； //false

分析：用new String() 创建的字符串不是常量，不能在编译期就确定，所以new String() 创建的字符串不放入常量池中，它们有自己的地址空间。

s0还是常量池中"helloworld”的引用，s1因为无法在编译期确定，所以是运行时创建的新对象"helloworld”的引用，s2因为有后半部分new String(”world”)所以也无法在编译期确定，所以也是一个新创建对象"helloworld”的引用；

例5.编译期优化

String s0 = "a1"；
String s1 = "a" + 1；
System.out.println((s0 == s1))； //result = true
String s2 = "atrue"；
String s3= "a" + "true"；
System.out.println((s2 == s3))； //result = true
String s4 = "a3.4"；
String s5 = "a" + 3.4；
System.out.println((a == b))； //result = true

分析：在程序编译期，JVM就将常量字符串的"+“连接优化为连接后的值，拿"a” + 1来说，经编译器优化后在class中就已经是a1。在编译期其字符串常量的值就确定下来，故上面程序最终的结果都为true。

例6.编译期无法确定

String s0 = "ab"；
String s1 = "b"；
String s2 = "a" + s1；
System.out.println((s0 == s2))； //result = false

分析：JVM对于字符串引用，由于在字符串的"+“连接中，有字符串引用存在，而引用的值在程序编译期是无法确定的，即"a” + s1无法被编译器优化，只有在程序运行期来动态分配并将连接后的新地址赋给s2。所以上面程序的结果也就为false。

例7.编译期确定

String s0 = "ab"；
final String s1 = "b"；
String s2 = "a" + s1；
System.out.println((s0 == s2))； //result = true

分析：和[6]中唯一不同的是s1字符串加了final修饰，对于final修饰的变量，它在编译时被解析为常量值的一个本地拷贝存储到自己的常量池中或嵌入到它的字节码流中。所以此时的"a" + s1和"a" + "b"效果是一样的。故上面程序的结果为true。

例8.编译期无法确定

String s0 = "ab"；
final String s1 = getS1()；
String s2 = "a" + s1；
System.out.println((s0 == s2))； //result = false
private static String getS1() { return "b"； }

分析：JVM对于字符串引用s1，它的值在编译期无法确定，只有在程序运行期调用方法后，将方法的返回值和"a"来动态连接并分配地址为s2，故上面程序的结果为false。