Java String 有個 Pool！

從一個自以為是常識的問題開始：

String a = "java";
String b = "java";
System.out.println(a.equals(b));

這當然是 true 啦！

那這樣呢？

System.out.println(a == b);

false 囉，還用說！

錯，是 true！

Java 為了有限的記憶體空間，在某些條件下會將 String 暫存到 String Pool。

以前 Java 將 String Pool 放在 PermGen 空間，在 Java 7 以後就改放到空間較大的 Heap Space。

使用 String literal 建立的字串就符合這個條件。

String a = "java"; 

執行第一行程式時，String Pool 還是空的，所以 Java 就建立一個 "java" String 物件，並放到 String Pool 裡。

String b = "java"; 

來到第二行程式時，Java 在 String Pool 裡找到了第一行程式建立的 "java" String 物件，就直接拿來用，所以才會出現 a == b 為 true 的情況發生，因為不只值相同，根本就是同一個物件。

那改用 new String 取代 String literal 方式來建立 String 物件，結果是一樣的嗎？

String c = new String("java");
String d = new String("java");
System.out.println(c.equals(d));
System.out.println(c == d); // false

結果不一樣，equals 是 true 沒有問題，但是 == 卻是 false。

疑？不是有 String Pool？

很抱歉，new String 不符合剛說的「某些條件」，所以 new String 不會去 Pool 找「值相同」的物件，而是直接建立全新的 "java" String 物件。

還有一點很重要的是，new String 建立的 String 物件不會放到 Pool 裡。

String a = new String("java");
String b = "java";
System.out.println(a == b); // false

可以從上面的結果（false）看出來，因為 a 沒放到 Pool 裡，所以 b 等於是全新的。

但 Java 為此留下彈性空間，透過呼叫 String 物件的 intern() 就可以手動將 String 物件放到 String Pool。

String a = new String("java");
String b = a.intern();
String c = "java";
System.out.println(b == c); // true

呼叫 intern() 後，Java 將 a 複製一份放到 String Pool，然後回傳這個複製的版本。

因此在 intern() 後透過 String literal 建立的 String 物件，就會是同一個 String 物件。

要注意剛說的，是複製不是直接把 a 放進去，可以比對 a 與 intern() 回傳的 b，就可以知道是不同的物件。

System.out.println(a == b); // false

其實剛講的複製只說了一半，正確來說 intern() 是先到 String Pool 找值相同的物件，如果有就拿來用，如果沒有才複製一份放進去。

可以對 a 連續呼叫兩次 intern() 看出端倪。

String a = new String("java");
String b = a.intern();
String c = a.intern();
System.out.println(b == c); // true

第一次呼叫 intern() 時，由於沒找到值相同的 String 物件，所以複製一份放進去然後回傳 b。

第二次呼叫 intern() 時，找到值相同的 b 然後回傳得到 c，所以 b == c 為 true。

intern() 的行為是不是和 String literal 很像？先找再建立。

沒錯，Java 偷偷為 String literal 呼叫了 intern()。


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講半天，這些對實務上到底有什麼幫助？

首先，一律用 equals 比較 String 物件的值是否相等，不要用 ==。

這樣就可以避開 String Pool 造成的困擾。

再來，在進行 String 物件串接時，一律用 StringBuilder，不要用 "java" + "8" 這種方式。

因為後者會在 String Pool 增加無謂的暫存，容易耗費記憶體。


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最後總結一下 String literal 與 new String 的差異：

String literal 先從 String Pool 找值相同的 String 物件，new String 則是直接建立全新的 String 物件。

String literal 會自動呼叫 intern()，new String 不會，但可以手動呼叫（誰會做這個事？）。
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