【Java】String、StringBuffer和StringBuilder的区别

String

字符串广泛应用 在Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。

需要注意的是，String的值是不可变的，这就导致每次对String的操作都会生成新的String对象，这样不仅效率低下，而且大量浪费有限的内存空间。我们来看一下这张对String操作时内存变化的图：

我们可以看到，初始String值为“hello”，然后在这个字符串后面加上新的字符串“world”，这个过程是需要重新在栈堆内存中开辟内存空间的，最终得到了“hello world”字符串也相应的需要开辟内存空间，这样短短的两个字符串，却需要开辟三次内存空间，不得不说这是对内存空间的极大浪费。为了应对经常性的字符串相关的操作，引入了两个新的类——StringBuffer类和StringBuild类来对此种变化字符串进行处理。

StringBuffer 和 StringBuilder

当对字符串进行修改的时候，需要使用 StringBuffer 和 StringBuilder 类。

和 String 类不同的是，StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改，并且不产生新的未使用对象。

StringBuilder 类在 Java 5 中被提出，它和 StringBuffer 之间的最大不同在于 StringBuilder 的方法不是线程安全的（不能同步访问）。

由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势，所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下，则必须使用 StringBuffer 类。

三者的继承结构

三者的区别：

某些特殊情况下 String 更快

而在某些特别情况下， String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢，而特别是以下的字符串对象生成中， String 效率是远要比 StringBuffer 快的

 String S1 = "This is only a" + " simple" + " test";
 StringBuffer Sb = new StringBuffer("This is only a").append(" simple").append(" test");

你会很惊讶的发现，生成 String S1 对象的速度简直太快了，而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏，在 JVM 眼里，这个 String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是： String S1 = “This is only a simple test”;

所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是，如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话，速度就没那么快了，譬如：

String S2 = “This is only a”;
String S3 = “ simple”;
String S4 = “ test”;
String S1 = S2 +S3 + S4;

这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做

String 对象的创建

1、关于类对象的创建，很普通的一种方式就是利用构造器，String类也不例外：String s=new String(“Hello world”); 问题是参数”Hello world”是什么东西，也是字符串对象吗?莫非用字符串对象创建一个字符串对象?

2、当然，String类对象还有一种大家都很喜欢的创建方式：String s=”Hello world”; 但是有点怪呀，怎么与基本数据类型的赋值操作（int i=1）很像呀?

在开始解释这些问题之前，我们先引入一些必要的知识:

Java class文件结构 和常量池

我们都知道，Java程序要运行，首先需要编译器将源代码文件编译成字节码文件(也就是.class文件)。然后在由JVM解释执行。

class文件是8位字节的二进制流 。这些二进制流的涵义由一些紧凑的有意义的项组成。比如class字节流中最开始的4个字节组成的项叫做魔数 (magic)，其意义在于分辨class文件(值为0xCAFEBABE)与非class文件。class字节流大致结构如下图左侧。 其中，在class文件中有一个非常重要的项——常量池。这个常量池专门放置源代码中的符号信息(并且不同的符号信息放置在不同标志的常量表中)。如上图右侧是HelloWorld代码中的常量表（HelloWorld代码如下），其中有四个不同类型的常量表(四个不同的常量池入口)。

public class HelloWorld{  
    void hello(){  
        System.out.println("Hello world");  
    }  
}  

通过上图可见，代码中的”Hello world”字符串字面值被编译之后，可以清楚的看到存放在了class常量池中的字符串常量表中(上图右侧红框区域)。

JVM运行class文件

源代码编译成class文件之后，JVM就要运行这个class文件。它首先会用类装载器加载进class文件。然后需要创建许多内存数据结构来存放class文件中的字节数据。比如class文件对应的类信息数据、常量池结构、方法中的二进制指令序列、类方法与字段的描述信息等等。当然，在运行的时候，还需要为方法创建栈帧等。这么多的内存结构当然需要管理，JVM会把这些东西都组织到几个“运行时数据区 ”中。这里面就有我们经常说的“方法区 ”、“堆 ”、“Java栈 ”等。

上面我们提到了，在Java源代码中的每一个字面值字符串，都会在编译成class文件阶段，形成标志号为8(CONSTANT_String_info)的常量表。当JVM加载 class 文件的时候，会为对应的常量池建立一个内存数据结构，并存放在方法区中。同时JVM会自动为CONSTANT_String_info常量表中 的字符串常量字面值 在堆中创建新的String对象(intern字符串 对象，又叫拘留字符串对象)。然后把CONSTANT_String_info常量表的入口地址转变成这个堆中String对象的直接地址(常量池解析)。

这里很关键的就是这个拘留字符串对象 。源代码中所有相同字面值的字符串常量只可能建立唯一一个拘留字符串对象。 实际上JVM是通过一个记录了拘留字符串引用的内部数据结构来维持这一特性的。在Java程序中，可以调用String的intern()方法来使得一个常规字符串对象成为拘留字符串对象。我们会在后面介绍这个方法的。

操作码助忆符指令

有了上面阐述的两个知识前提，下面我们将根据二进制指令来区别两种字符串对象的创建方式：

(1) String s=new String(“Hello world”);编译成class文件后的指令(在myeclipse中查看):

Class字节码指令集代码

0  new java.lang.String [15]  //在堆中分配一个String类对象的空间，并将该对象的地址堆入操作数栈。  
3  dup //复制操作数栈顶数据，并压入操作数栈。该指令使得操作数栈中有两个String对象的引用值。  
4  ldc <String "Hello world"> [17] //将常量池中的字符串常量"Hello world"指向的堆中拘留String对象的地址压入操作数栈  
6  invokespecial java.lang.String(java.lang.String) [19] //调用String的初始化方法，弹出操作数栈栈顶的两个对象地址，用拘留String对象的值初始化new指令创建的String对象，然后将这个对象的引用压入操作数栈  
9  astore_1 [s] // 弹出操作数栈顶数据存放在局部变量区的第一个位置上。此时存放的是new指令创建出的，已经被初始化的String对象的地址 （此时的栈顶值弹出存入局部变量中去)。  

注意： 【这里有个dup指令。其作用就是复制之前分配的Java.lang.String空间的引用并压入栈顶。那么这里为什么需要这样么做呢？因为invokespecial指令通过[15]这个常量池入口寻找到了java.lang.String()构造方法，构造方法虽然找到了。但是必须还得知道是谁的构造方法，所以要将之前分配的空间的应用压入栈顶让invokespecial命令应用才知道原来这个构造方法是刚才创建的那个引用的，调用完成之后将栈顶的值弹出。之后调用astore_1将此时的栈顶值弹出存入局部变量中去。】

事实上，在运行这段指令之前，JVM就已经为”Hello world”在堆中创建了一个拘留字符串( 值得注意的是：如果源程序中还有一个”Hello world”字符串常量，那么他们都对应了同一个堆中的拘留字符串)。然后用这个拘留字符串的值来初始化堆中用new指令创建出来的新的String对象，局部变量s实际上存储的是new出来的堆对象地址。 大家注意了，此时在JVM管理的堆中，有两个相同字符串值的String对象：一个是拘留字符串对象，一个是new新建的字符串对象。如果还有一条创建语句String s1=new String(“Hello world”)；堆中有几个值为”Hello world”的字符串呢? 答案是3个，大家好好想想为什么吧！

(2)将String s=”Hello world”;编译成class文件后的指令:

Class字节码指令集代码

0  ldc <String "Hello world"> [15]//将常量池中的字符串常量"Hello world"指向的堆中拘留String对象的地址压入操作数栈  
2  astore_1 [str] // 弹出操作数栈顶数据存放在局部变量区的第一个位置上。此时存放的是拘留字符串对象在堆中的地址  

和上面的创建指令有很大的不同，局部变量s存储的是早已创建好的拘留字符串的堆地址(没有new 的对象了)。 大家好好想想，如果还有一条穿件语句String s1=”Hello word”；此时堆中有几个值为”Hello world”的字符串呢?答案是1个。那么局部变量s与s1存储的地址是否相同呢？ 呵呵, 这个你应该知道了吧。

总结

String类型脱光了其实也很普通。真正让她神秘的原因就在于CONSTANT_String_info常量表 和拘留字符串对象 的存在。现在我们可以解决江湖上的许多纷争了。

【纷争1】关于字符串相等关系的争论

//代码1  
String sa=new String("Hello world");            
String sb=new String("Hello world");      
System.out.println(sa==sb);  // false       
//代码2    
String sc="Hello world";    
String sd="Hello world";  
System.out.println(sc==sd);  // true   

代码1中局部变量sa,sb中存储的是JVM在堆中new出来的两个String对象的内存地址。虽然这两个String对象的值(char[]存放的字符序列)都是”Hello world”。 因此”==”比较的是两个不同的堆地址。代码2中局部变量sc,sd中存储的也是地址，但却都是常量池中”Hello world”指向的堆的唯一的那个拘留字符串对象的地址 。自然相等了。

【纷争2】 字符串“+”操作的内幕

//代码1 
String sa = "ab";                                          
String sb = "cd";                                       
String sab=sa+sb;                                      
String s="abcd";  
System.out.println(sab==s); // false 
//代码2 
String sc="ab"+"cd";  
String sd="abcd";  
System.out.println(sc==sd); //true 

代码1中局部变量sa,sb存储的是堆中两个拘留字符串对象的地址。而当执行sa+sb时，JVM首先会在堆中创建一个StringBuilder类，同时用sa指向的拘留字符串对象完成初始化，然后调用append方法完成对sb所指向的拘留字符串的合并操作，接着调用StringBuilder的toString()方法在堆中创建一个String对象，最后将刚生成的String对象的堆地址存放在局部变量sab中。而局部变量s存储的是常量池中"abcd"所对应的拘留字符串对象的地址。 sab与s地址当然不一样了。这里要注意了，代码1的堆中实际上有五个字符串对象：三个拘留字符串对象、一个String对象和一个StringBuilder对象。
  代码2中"ab"+"cd"会直接在编译期就合并成常量"abcd"， 因此相同字面值常量"abcd"所对应的是同一个拘留字符串对象，自然地址也就相同。

String三姐妹(String,StringBuffer,StringBuilder)

StringBuffer与String的可变性问题

//String   
public final class String  
{  
        private final char value[];  
  
         public String(String original) {  
              // 把原字符串original切分成字符数组并赋给value[];  
         }  
}  
  
//StringBuffer   
public final class StringBuffer extends AbstractStringBuilder  
{  
         char value[]; //继承了父类AbstractStringBuilder中的value[]  
         public StringBuffer(String str) {  
                 super(str.length() + 16); //继承父类的构造器，并创建一个大小为str.length()+16的value[]数组  
                 append(str); //将str切分成字符序列并加入到value[]中  
        }  
}  

很显然，String和StringBuffer中的value[]都用于存储字符序列。但是：

(1) String中的是常量(final)数组，只能被赋值一次。 比如：new String(“abc”)使得value[]={‘a’,’b’,’c’}(查看jdk String 就是这么实现的)，之后这个String对象中的value[]再也不能改变了。这也正是大家常说的，String是不可变的原因 。

注意：这个对初学者来说有个误区，有人说String str1=new String(“abc”); str1=new String(“cba”);不是改变了字符串str1吗？那么你有必要先搞懂对象引用和对象本身的区别。这里我简单的说明一下，对象本身指的是存放在堆空间中的该对象的实例数据(非静态非常量字段)。而对象引用指的是堆中对象本身所存放的地址，一般方法区和Java栈中存储的都是对象引用，而非对象本身的数据。

(2) StringBuffer中的value[]就是一个很普通的数组，而且可以通过append()方法将新字符串加入value[]末尾。这样也就改变了value[]的内容和大小了。

比如：new StringBuffer(“abc”)使得value[]={‘a’,’b’,’c’,”,”…}(注意构造的长度是str.length()+16)。如果再将这个对象append(“abc”)，那么这个对象中的value[]={‘a’,’b’,’c’,’a’,’b’,’c’,”….}。这也就是为什么大家说 StringBuffer是可变字符串 的涵义了。从这一点也可以看出，StringBuffer中的value[]完全可以作为字符串的缓冲区功能。其累加性能是很不错的，在后面我们会进行比较。

总结，讨论String和StringBuffer可不可变。本质上是指对象中的value[]字符数组可不可变，而不是对象引用可不可变。

StringBuffer与StringBuilder的线程安全性问题

StringBuffer和StringBuilder可以算是双胞胎了，这两者的方法没有很大区别。但在线程安全性方面，StringBuffer允许多线程进行字符操作。这是因为在源代码中StringBuffer的很多方法都被关键字synchronized 修饰了，而StringBuilder没有。

有多线程编程经验的程序员应该知道synchronized。这个关键字是为线程同步机制 设定的。我简要阐述一下synchronized的含义：

每一个类对象都对应一把锁，当某个线程A调用类对象O中的synchronized方法M时，必须获得对象O的锁才能够执行M方法，否则线程A阻塞。一旦线程A开始执行M方法，将独占对象O的锁。使得其它需要调用O对象的M方法的线程阻塞。只有线程A执行完毕，释放锁后。那些阻塞线程才有机会重新调用M方法。这就是解决线程同步问题的锁机制。

了解了synchronized的含义以后，大家可能都会有这个感觉。多线程编程中StringBuffer比StringBuilder要安全多了 ，事实确实如此。如果有多个线程需要对同一个字符串缓冲区进行操作的时候，StringBuffer应该是不二选择。

注意：是不是String也不安全呢？事实上不存在这个问题，String是不可变的。线程对于堆中指定的一个String对象只能读取，无法修改。试问：还有什么不安全的呢？

String和StringBuffer的效率问题

StringBuffer和StringBuilder可谓双胞胎，StringBuilder是1.5新引入的，其前身就是StringBuffer。StringBuilder的效率比StringBuffer稍高，如果不考虑线程安全，StringBuilder应该是首选。另外，JVM运行程序主要的时间耗费是在创建对象和回收对象上。

String常量与String变量的”+”操作比较

▲测试①代码：    
(测试代码位置1)  
String str="";
(测试代码位置2)  
str="Heart"+"Raid";
[耗时：  0ms]
             
▲测试②代码        
(测试代码位置1)  
String s1="Heart";
String s2="Raid";
String str="";
(测试代码位置2)  
str=s1+s2;
[耗时：  15—16ms]

结论：String常量的“+连接” 稍优于 String变量的“+连接”。

原因：测试①的”Heart”+”Raid”在编译阶段就已经连接起来，形成了一个字符串常量”HeartRaid”，并指向堆中的拘留字符串对象。运行时只需要将”HeartRaid”指向的拘留字符串对象地址取出1W次，存放在局部变量str中。这确实不需要什么时间。

String对象的”累+”连接操作与StringBuffer对象的append()累和连接操作比较

 ▲测试①代码：     
(代码位置1)  
String s1="Heart";
String s="";
(代码位置2)  s=s+s1;
[耗时：  4200—4500ms]
             
▲测试②代码        
(代码位置1)  String s1="Heart";
StringBuffer sb=new StringBuffer();
(代码位置2) sb.append(s1);
[耗时：  0ms(当循环100000次的时候，耗时大概16—31ms)]

结论：大量字符串累加时，StringBuffer的append()效率远好于String对象的”累+”连接

原因：测试① 中的s=s+s1，JVM会利用首先创建一个StringBuilder，并利用append方法完成s和s1所指向的字符串对象值的合并操作，接着调用StringBuilder的 toString()方法在堆中创建一个新的String对象，其值为刚才字符串的合并结果。而局部变量s指向了新创建的String对象。

因为String对象中的value[]是不能改变的，每一次合并后字符串值都需要创建一个新的String对象来存放。循环1W次自然需要创建1W个String对象和1W个StringBuilder对象，效率低就可想而知了。

测试②中sb.append(s1);只需要将自己的value[]数组不停的扩大来存放s1即可。循环过程中无需在堆中创建任何新的对象。效率高就不足为奇了。

总结：

(1) 在编译阶段就能够确定的字符串常量，完全没有必要创建String或StringBuffer对象。直接使用字符串常量的”+”连接操作效率最高。

(2) StringBuffer对象的append效率要高于String对象的”+”连接操作。

(3) 不停的创建对象是程序低效的一个重要原因。那么相同的字符串值能否在堆中只创建一个String对象那。显然拘留字符串能够做到这一点，除了程序中的字符串常量会被JVM自动创建拘留字符串之外，调用String的intern()方法也能做到这一点。当调用intern()时，如果常量池中已经有了当前String的值，那么返回这个常量指向拘留对象的地址。如果没有，则将String值加入常量池中，并创建一个新的拘留字符串对象。

场景面试题

编译时替换

String a = "hello2"; 　
String b = "hello" + 2; 
System.out.println((a == b));

　　输出结果为：true。原因很简单，”hello”+2在编译期间就已经被优化成”hello2″，因此在运行期间，变量a和变量b指向的是同一个对象。

符号引用

 String a = "hello2"; 　
 String b = "hello";  
 String c = b + 2;   
 System.out.println((a == c));

输出结果为:false。由于有符号引用的存在，所以 String c = b + 2;不会在编译期间被优化，不会把b+2当做字面常量来处理的，因此这种方式生成的对象事实上是保存在堆上的。因此a和c指向的并不是同一个对象。javap -c得到的内容：

final修饰

String a = "hello2";  
final String b = "hello";    
String c = b + 2;     
System.out.println((a == c));

输出结果为：true。对于被final修饰的变量，会在class文件常量池中保存一个副本，也就是说不会通过连接而进行访问，对final变量的访问在编译期间都会直接被替代为真实的值。那么String c = b + 2;在编译期间就会被优化成：String c = “hello” + 2; 下图是javap -c的内容：

方法调用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hello2";
        final String b = getHello();
        String c = b + 2;
        System.out.println((a == c));
    }
     
    public static String getHello() {
        return "hello";
    }
}

输出结果为false。这里面虽然将b用final修饰了，但是由于其赋值是通过方法调用返回的，那么它的值只能在运行期间确定，因此a和c指向的不是同一个对象。

String.intern()

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hello";
        String b =  new String("hello");
        String c =  new String("hello");
        String d = b.intern();
         
        System.out.println(a==b);
        System.out.println(b==c);
        System.out.println(b==d);
        System.out.println(a==d);
    }
}

结果：false,false,false,true

这里面涉及到的是String.intern方法的使用。在String类中，intern方法是一个本地方法，在JAVA SE6之前，intern方法会在运行时常量池中查找是否存在内容相同的字符串，如果存在则返回指向该字符串的引用，如果不存在，则会将该字符串入池，并返回一个指向该字符串的引用。因此，a和d指向的是同一个对象。

String str = new String(“abc”)创建了多少个对象？

首先必须弄清楚创建对象的含义，创建是什么时候创建的？这段代码在运行期间会创建2个对象么？毫无疑问不可能，用javap -c反编译即可得到JVM执行的字节码内容： 很显然，new只调用了一次，也就是说只创建了一个对象。

而这道题目让人混淆的地方就是这里，这段代码在运行期间确实只创建了一个对象，即在堆上创建了”abc”对象。而为什么大家都在说是2个对象呢，这里面要澄清一个概念 该段代码执行过程和类的加载过程是有区别的。在类加载的过程中，确实在运行时常量池中创建了一个”abc”对象，而在代码执行过程中确实只创建了一个String对象。

因此，这个问题如果换成 String str = new String("abc")涉及到几个String对象？合理的解释是2个。

个人觉得在面试的时候如果遇到这个问题，可以向面试官询问清楚”是这段代码执行过程中创建了多少个对象还是涉及到多少个对象“再根据具体的来进行回答。

下面这段代码1）和2）的区别是什么？

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "I";
        //str1 += "love"+"java"; 1)
        str1 = str1+"love"+"java";      //2)
    }
}

1）的效率比2）的效率要高，1）中的”love”+”java”在编译期间会被优化成”lovejava”，而2）中的不会被优化。下面是两种方式的字节码：

1）的字节码： 2）的字节码 可以看出，在1）中只进行了一次append操作，而在2）中进行了两次append操作。

String.concat()

String s1 = "a";  
String s2 = s1.concat("");  
String s3 = null;  
new String(s1);  

这段代码会涉及3个String类型的变量，

1、s1，指向下面String实例的1

2、s2，指向与s1相同

3、s3，值为null，不指向任何实例

以及3个String实例，

1、”a”字面量对应的驻留的字符串常量的String实例

2、””字面量对应的驻留的字符串常量的String实例 （String.concat()是个有趣的方法，当发现传入的参数是空字符串时会返回this，所以这里不会额外创建新的String实例）

3、通过new String(String)创建的新String实例；没有任何变量指向它。

几个String对象

String s1 = new String("xyz");  
String s2 = new String("xyz");  

每执行一次只会新创建2个String实例。

在Java语言里，“new”表达式是负责创建实例的，其中会调用构造器去对实例做初始化；构造器自身的返回值类型是void，并不是“构造器返回了新创建的对象的引用”，而是new表达式的值是新创建的对象的引用。

对应的，在JVM里，“new”字节码指令只负责把实例创建出来（包括分配空间、设定类型、所有字段设置默认值等工作），并且把指向新创建对象的引用压到操作数栈顶。此时该引用还不能直接使用，处于未初始化状态（uninitialized）；如果某方法a含有代码试图通过未初始化状态的引用来调用任何实例方法，那么方法a会通不过JVM的字节码校验，从而被JVM拒绝执行。

能对未初始化状态的引用做的唯一一种事情就是通过它调用实例构造器，在Class文件层面表现为特殊初始化方法“”。实际调用的指令是invokespecial，而在实际调用前要把需要的参数按顺序压到操作数栈上。在上面的字节码例子中，压参数的指令包括dup和ldc两条，分别把隐藏参数（新创建的实例的引用，对于实例构造器来说就是“this”）与显式声明的第一个实际参数（”xyz”常量的引用）压到操作数栈上。

在构造器返回之后，新创建的实例的引用就可以正常使用了。

JVM 常量池理解

JVM运行时数据区的内存模型由五部分组成： 【1】方法区 【2】堆 【3】JAVA栈 【4】PC寄存器 【5】本地方法栈

对于String s = “haha”

它的虚拟机指令：

0:   ldc     #16; //String haha 
2:   astore_1
3:   return

ldc指令格式：ldc,index

ldc指令过程：

要执行ldc指令，JVM首先查找index所指定的常量池入口，在index指向的常量池入口，JVM将会查找CONSTANT_Integer_info，CONSTANT_Float_info和CONSTANT_String_info入口。如果还没有这些入口，JVM会解析它们。而对于上面的hahaJVM会找到CONSTANT_String_info入口，同时，将把指向被拘留String对象（由解析该入口的进程产生）的引用压入操作数栈。

astore_1指令格式：astore_1

astore_1指令过程：

要执行astore_1指令，JVM从操作数栈顶部弹出一个引用类型或者returnAddress类型值，然后将该值存入由索引1指定的局部变量中,即将引用类型或者returnAddress类型值存入局部变量1。

return 指令的过程：

从方法中返回，返回值为void。

谈一下我个人理解：

从上面的ldc指令的执行过程可以得出：s的值是来自被拘留String对象（由解析该入口的进程产生）的引用，即可以理解为是从被拘留String对象的引用复制而来的，故我个人的理解是s的值是存在栈当中。上面是对于s值得分析，接着是对于”haha”值的分析,我们知道，对于String s = “haha” 其中”haha”值在JAVA程序编译期就确定下来了的。简单一点说，就是haha的值在程序编译成class文件后，就在class文件中生成了（大家可以用UE编辑器或其它文本编辑工具在打开class文件后的字节码文件中看到这个haha值）。执行JAVA程序的过程中，第一步是class文件生成，然后被JVM装载到内存执行。那么JVM装载这个class到内存中，其中的haha这个值，在内存中是怎么为其开辟空间并存储在哪个区域中呢？

常量池

虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池。常量池就是该类型所用到常量的一个有序集和，包括直接常量（string,integer和floating point常量）和对其他类型，字段和方法的符号引用。对于String常量，它的值是在常量池中的。而JVM中的常量池在内存当中是以表的形式存在的，对于String类型，有一张固定长度的CONSTANT_String_info表用来存储文字字符串值，注意：该表只存储文字字符串值，不存储符号引用。说到这里，对常量池中的字符串值的存储位置应该有一个比较明了的理解了。

在介绍完JVM常量池的概念后，接着谈开始提到的”haha”的值的内存分布的位置。对于haha的值，实际上是在class文件被JVM装载到内存当中并被引擎在解析ldc指令并执行ldc指令之前，JVM就已经为haha这个字符串在常量池的CONSTANT_String_info表中分配了空间来存储haha这个值。既然haha这个字符串常量存储在常量池中，根据《深入JAVA虚拟机》书中描述：常量池是属于类型信息的一部分，类型信息也就是每一个被转载的类型，这个类型反映到JVM内存模型中是对应存在于JVM内存模型的方法区中，也就是这个类型信息中的常量池概念是存在于在方法区中，而方法区是在JVM内存模型中的堆中由JVM来分配的。所以，haha的值是应该是存在堆空间中的。

对于String s = new String(“haha”)

它的JVM指令：

0:   new     #16; //class String
3:   dup
4:   ldc     #18; //String haha
6:   invokespecial   #20; //Method java/lang/String."":(Ljava/lang/String;)V
9:   astore_1
10:  return

new指令格式：new indexbyte1,indexbyte2

new指令过程：

要执行new指令，Jvm通过计算(indextype1<<8)|indextype2 生成一个指向常量池的无符号16位索引。然后JVM根据计算出的索引查找常量池入口。该索引所指向的常量池入口必须为CONSTANT_Class_info。如果该入口尚不存在，那么JVM将解析这个常量池入口，该入口类型必须是类。JVM从堆中为新对象映像分配足够大的空间，并将对象的实例变量设为默认值。最后JVM将指向新对象的引用objectref压入操作数栈。

dup指令格式：dup

dup指令过程：

要执行dup指令，JVM复制了操作数栈顶部一个字长的内容，然后再将复制内容压入栈。本指令能够从操作数栈顶部复制任何单位字长的值。但绝对不要使用它来复制操作数栈顶部任何两个字长(long型或double型)中的一个字长。上面例中，即复制引用objectref，这时在操作数栈存在2个引用。

ldc指令格式：ldc,index

ldc指令过程：

要执行ldc指令，JVM首先查找index所指定的常量池入口，在index指向的常量池入口，JVM将会查找CONSTANT_Integer_info，CONSTANT_Float_info和CONSTANT_String_info入口。如果还没有这些入口，JVM会解析它们。而对于上面的haha,JVM会找到CONSTANT_String_info入口，同时，将把指向被拘留String对象（由解析该入口的进程产生）的引用压入操作数栈。

invokespecial指令格式：invokespecial,indextype1,indextype2

invokespecial指令过程：对于该类而言，该指令是用来进行实例初始化方法的调用。鉴于该指令篇幅，具体可以查阅《深入JAVA虚拟机》中描述。上面例子中，即通过其中一个引用调用String类的构造器，初始化对象实例，让另一个相同的引用指向这个被初始化的对象实例，然后前一个引用弹出操作数栈。

astore_1指令格式：astore_1

astore_1指令过程：

要执行astore_1指令，JVM从操作数栈顶部弹出一个引用类型或者returnAddress类型值，然后将该值存入由索引1指定的局部变量中,即将引用类型或者returnAddress类型值存入局部变量1。

return 指令的过程:

从方法中返回，返回值为void。

要执行astore_1指令，JVM从操作数栈顶部弹出一个引用类型或者returnAddress类型值，然后将该值存入由索引1指定的局部变量中,即将引用类型或者returnAddress类型值存入局部变量1。

通过上面6个指令，可以看出，String s = new String(“haha”);中的haha存储在堆空间中，而s则是在操作数栈中。 上面是对s和haha值的内存情况的分析和理解；那对于String s = new String(“haha”);语句,到底创建了几个对象呢? 我的理解：这里”haha”本身就是常量池中的一个对象，而在运行时执行new String()时，将常量池中的对象复制一份放到堆中，并且把堆中的这个对象的引用交给s持有。所以这条语句就创建了2个String对象。

应用场景

• 如果要操作少量的数据用 String；

• 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuffer；

• 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 StringBuilder。

参考文章

• String,StringBuffer与StringBuilder的区别
• 探秘Java中的String、StringBuilder以及StringBuffer
• 请别再拿“String s = new String(“xyz”);创建了多少个String实例”来面试了吧
• JVM 常量池理解