Java面試題系列：將面試題中比較經典和核心的內容寫成系列文章持續在公眾號更新，可鞏固基礎知識，可梳理底層原理，歡迎大家持續關注【程序新視界】。本篇為面試題系列第2篇。
常見面試問題
下面代碼中創建了幾個對象？
new String("abc");
答案眾說紛紜，有說創建了1個對象，也有說創建了2個對象。答案對，也不對，關鍵是要學到問題底層的原理。
底層原理分析
在上篇文章《面試題系列第1篇：說說==和equals的區別？你的回答可能是錯誤的》中我們已經提到，String的兩種初始化形式是有本質區別的。
String str1 = "abc"; // 在常量池中
String str2 = new String("abc"); // 在堆上
當直接賦值時，字符串“abc”會被存儲在常量池中，只有1份，此時的賦值操作等於是創建0個或1個對象。如果常量池中已經存在了“abc”，那么不會再創建對象，直接將引用賦值給str1；如果常量池中沒有“abc”，那么創建一個對象，並將引用賦值給str1。
那么，通過new String("abc");的形式又是如何呢？答案是1個或2個。
當JVM遇到上述代碼時，會先檢索常量池中是否存在“abc”，如果不存在“abc”這個字符串，則會先在常量池中創建這個一個字符串。然后再執行new操作，會在堆內存中創建一個存儲“abc”的String對象，對象的引用賦值給str2。此過程創建了2個對象。
當然，如果檢索常量池時發現已經存在了對應的字符串，那么只會在堆內創建一個新的String對象，此過程只創建了1個對象。
在上述過程中檢查常量池是否有相同Unicode的字符串常量時，使用的方法便是String中的intern()方法。
public native String intern();
下面通過一個簡單的示意圖看一下String在內存中的兩種存儲模式。
上面的示意圖我們可以看到在堆內創建的String對象的char value[]屬性指向了常量池中的char value[]。
還是上面的示例，如果我們通過debug模式也能夠看到String的char value[]的引用地址。
圖中兩個String對象的value值的引用均為{char[3]@1355}，也就是說，雖然是兩個對象，但它們的value值均指向常量池中的同一個地址。當然，大家還可以拿一個復雜對象（Person）的字符串屬性（name）相同時的debug結果進行比對，結果是一樣的。
深入問法
如果面試官說程序的代碼只有下面一行，那么會創建幾個對象？
new String("abc");
答案是2個？
還真不一定。之所以單獨列出這個問題是想提醒大家一點：沒有直接的賦值操作（str="abc"），並不代表常量池中沒有“abc”這個字符串。也就是說衡量創建幾個對象、常量池中是否有對應的字符串，不僅僅由你是否創建決定，還要看程序啟動時其他類中是否包含該字符串。
升級加碼
以下實例我們暫且不考慮常量池中是否已經存在對應字符串的問題，假設都不存在對應的字符串。
以下代碼會創建幾個對象：
String str = "abc" + "def";
上面的問題涉及到字符串常量重載“+”的問題，當一個字符串由多個字符串常量拼接成一個字符串時，它自己也肯定是字符串常量。字符串常量的“+”號連接Java虛擬機會在程序編譯期將其優化為連接后的值。
就上面的示例而言，在編譯時已經被合並成“abcdef”字符串，因此，只會創建1個對象。並沒有創建臨時字符串對象abc和def，這樣減輕了垃圾收集器的壓力。
我們通過javap查看class文件可以看到如下內容。
很明顯，字節碼中只有拼接好的abcdef。
針對上面的問題，我們再次升級一下，下面的代碼會創建幾個對象？
String str = "abc" + new String("def");
創建了4個，5個，還是6個對象？
4個對象的說法：常量池中分別有“abc”和“def”，堆中對象new String("def")和“abcdef”。
這種說法對嗎？不完全對，如果說上述代碼創建了幾個字符串對象，那么可以說是正確的。但上述的代碼Java虛擬機在編譯的時候同樣會優化，會創建一個StringBuilder來進行字符串的拼接，實際效果類似：
String s = new String("def");
new StringBuilder().append("abc").append(s).toString();
很顯然，多出了一個StringBuilder對象，那就應該是5個對象。
那么創建6個對象是怎么回事呢？有同學可能會想了，StringBuilder最后toString()之后的“abcdef”難道不在常量池存一份嗎？
這個還真沒有存，我們來看一下這段代碼：
@Test
public void testString3() {
String s1 = "abc";
String s2 = new String("def");
String s3 = s1 + s2;
String s4 = "abcdef";
System.out.println(s3==s4); // false
}
按照上面的分析，如果s1+s2的結果在常量池中存了一份，那么s3中的value引用應該和s4中value的引用是一樣的才對。下面我們看一下debug的效果。
很明顯，s3和s4的值相同，但value值的地址並不相同。即便是將s3和s4的位置調整一下，效果也一樣。s4很明確是存在於常量池中，那么s3對應的值存儲在哪里呢？很顯然是在堆對象中。
我們來看一下StringBuilder的toString()方法是如何將拼接的結果轉化為字符串的：
@Override
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
很顯然，在toString方法中又新創建了一個String對象，而該String對象傳遞數組的構造方法來創建的：
public String(char value[], int offset, int count)
也就是說，String對象的value值直接指向了一個已經存在的數組，而並沒有指向常量池中的字符串。
因此，上面的准確回答應該是創建了4個字符串對象和1個StringBuilder對象。
小結
我們通過一行創建字符串的代碼逐步分析String對象的整個構建及拼接過程，了解了底層實現原理。是不是很有意思？當你掌握了這些底層基本知識，即便面試題的形式如何變化，你必定能一眼識破真相。
下篇文章，（讀者提議）我們來講講Integer的比較的底層邏輯，歡迎持續關注。
