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JVM-String比较-字节码分析

一道String字符串比较问题引发的字节码分析

public class a {
    public static void main(String[] args)throws Exception{
        
    }
    public static void aa(){
        String s1="a";//内存在方法区的常量池
        String s2="b";//内存在方法区的常量池
        String s12 = "ab";//内存在方法区的常量池
        String s3 = s1 + s2;//s3的内存所在???
        p(s3==s12);//false
    }
    public static void bb(){
        String s1="a"+"b";//s1的内存所在???
        String s2 = "ab";//内存在方法区的常量池
        p(s1==s2);//true
    }public static void p(Object obj){
        System.out.println(obj);
    }
}

这是我们经常碰到的烦人的String比较问题,要得到答案,就要弄清楚aa()方法中的s3的内存在哪里?,和bb()方法中的s1的内存在哪里?

不多说,贴上a.class文件反编译的字节码指令:

首先是 aa()方法:

public static void aa();
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=2, locals=4, args_size=0                                                  共4个本地变量空间
         0: ldc           #3                  // String a                            将字符串"a"从常量池中推送至栈顶
         2: astore_0                                                                  将栈顶引用类型(即字符串"a")存入第一个本地变量
         3: ldc           #4                  // String b                              将字符串"b"从常量池推送至栈顶
         5: astore_1                                                                  将栈顶引用类型(即字符串"b")存入第二个本地变量
         6: ldc           #5                  // String ab                             将字符串"ab"从常量池推送至栈顶
         8: astore_2                                                                  将栈顶引用类型(即字符串"ab")存入第三个本地变量
         9: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder         创建StringBuilder对象sb,并将引用值压入栈顶
        12: dup                                                                       复制栈顶数值,并将复制值压入栈顶
        13: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder.       调用对象的初始化方法
"<init>":()V
        16: aload_0                                                                   将第一个本地变量(即字符串"a")推送至栈顶
        17: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.       调用实例方法sb.append("a");
append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        20: aload_1                                                                   将第二个本地变量(即字符串"b")推送至栈顶
        21: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.       调用实例方法sb.append("b");
append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        24: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.       调用实例方法sb.toString(),并将结果【Java堆地址】放在栈顶
toString:()Ljava/lang/String;
        27: astore_3                                                                   将栈顶引用类型(即堆地址)存入第四个本地变量                                                            
        28: aload_3                                                                    将第四个本地变量(即堆地址)推送至栈顶
        29: aload_2                                                                    将第三个本地变量(即字符串"ab")推送至栈顶
        30: if_acmpne     37                                                           比较栈顶两引用数值,结果不同跳转(当然不同啦)
        33: iconst_1
        34: goto          38
        37: iconst_0                                                                   将int类型 0 压入栈顶
        38: invokestatic  #10                 // Method java/lang/Boolean.valueO       调用静态方法Boolean.valueOf();实现基本数据类型->包装类型自动转换
f:(Z)Ljava/lang/Boolean;
        41: invokestatic  #11                 // Method p:(Ljava/lang/Object;)V        调用静态方法p(false);//输出false
        44: return                                                                     从当前方法返回void

 针对其中的一些解释:(下面的数字是字节码偏移量)

24       为何在sb.toString()我说的是【堆地址】,大家看源码就知道了。

//这是StringBuilder的源码,返回的是堆上的字符串地址
public String toString() {
    return new String(value, 0, count);
}

所以在aa()方法中,s3的内存其实在Java堆上,s12在方法区的常量池上,所以两者不相等。

 

37      boolean到底分配几个字节,在这里大家可以看到。

如果为true,编译器翻译的字节码是iconst_1,意思将int类型1存入栈顶,所以单个引用boolean值时,分配4个字节,和int相同。(数组boolean没测试,不清楚)

如果为false,编译器翻译的字节码是iconst_0,意思将int类型0存入栈顶。

 

38      在这里我们还能看到自动类型转换的身影,这里是基本数据类型boolean->包装类Boolean的自动类型转换,实际调用的就是Boolean.valueOf()静态方法,这是因为下面的p()方法里面需要的是Object引用类型,所以进行了自动类型转换。

 

然后是 bb()方法:

public static void bb();
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=0                                                   两个本地变量空间
         0: ldc           #5                  // String ab                             将字符串"ab"从常量池中推送至栈顶
         2: astore_0                                                                   将栈顶引用类型(字符串"ab")存入第一个本地变量
         3: ldc           #5                  // String ab                             将字符串"ab"从常量池中推送至栈顶
         5: astore_1                                                                   将栈顶引用类型(字符串"ab")存入第一个本地变量
         6: aload_0                                                                    将第一个本地变量("ab")推送至栈顶
         7: aload_1                                                                    将第二个本地变量("ab")推送至栈顶
         8: if_acmpne     15                                                           比较栈顶两引用类型数值,结果不同跳转(这里当然相同啦)
        11: iconst_1                                                                   将int类型 1 推送至栈顶
        12: goto          16                                                           无条件跳转到16字节码偏移量
        15: iconst_0
        16: invokestatic  #10                 // Method java/lang/Boolean.valueO       调用静态方法Boolean.valueOf();并将返回的Boolean类型的true压入栈顶
f:(Z)Ljava/lang/Boolean;                                            
        19: invokestatic  #11                 // Method p:(Ljava/lang/Object;)V        调用静态方法p(true);输出true
        22: return                                                                     从当前方法返回void

 针对其中的一些解释:(下面的数字是字节码偏移量)

0           大家看到了吧,编译器看到String a="aa"+"bb";会自动合并,将"aabb"存入常量池,并返回地址。所以答案为true。

 

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