Seltsames String-Pool-Verhalten

Ich habe eine Frage zu einem seltsamen String-Pool-Verhalten. Ich benutze == um gleiche Strings zu vergleichen, um herauszufinden, ob sie im Pool sind oder nicht.

public class StringPoolTest {
  public static void main(String[] args) {
    new StringPoolTest().run();
  }

  String giveLiteralString() {
    return "555";
  }

  void run() {
    String s1 = giveLiteralString() + "";
    System.out.println("555" == "555" + "");
    System.out.println(giveLiteralString() == giveLiteralString() + "");
  }
}

Die Ausgabe ist:

true
false

was für mich eine große Überraschung ist. Könnte das bitte jemand erklären? Ich denke, etwas darüber findet zur Kompilierzeit statt. Aber warum fügt hinzu "" zu einem String überhaupt einen Unterschied macht?

"555" + ""

ist ein Kompilierzeitkonstantewohingegen

giveLiteralString() + ""

ist nicht. Daher kompiliert Ersteres nur in die Zeichenfolgenkonstante “555” und Letzteres kompiliert in den eigentlichen Methodenaufruf und die Verkettung, was zu einer neuen String-Instanz führt.

Siehe auch JLS §3.10.5 (String-Literale):

Strings, die zur Laufzeit durch Verkettung berechnet werden, werden neu erstellt und sind daher eindeutig.

Nach dem Dekompilieren dieser Zeile

System.out.println("555" == "555" + "");

Ich habe diesen Bytecode

    LINENUMBER 8 L0
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    ICONST_1
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println(Z)V
    ...

was äquivalent ist

  System.out.println(true);

das bedeutet Ausdruck "555" == "555" + "" kompiliert zu boolean true.

Zum giveLiteralString() == giveLiteralString() + "" Javac hat diesen Bytecode erstellt

    LINENUMBER 8 L0
    INVOKESTATIC Test1.giveLiteralString()Ljava/lang/String;
    NEW java/lang/StringBuilder
    DUP
    INVOKESTATIC Test1.giveLiteralString()Ljava/lang/String;
    INVOKESTATIC java/lang/String.valueOf(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
    INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder.<init>(Ljava/lang/String;)V
    INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString()Ljava/lang/String;
    IF_ACMPNE L1
    ...

was äquivalent ist

if (giveLiteralString() == new StringBuilder(giveLiteralString()).append("").toString()) {
...

was immer false ergibt, da wir hier 2 unterschiedliche Objekte vergleichen.

Im zweiten Fall hätte der Compiler das erkennen können + "" ist eine Art No-Op, da "" ist ein Wert zur Kompilierzeit, der bekanntermaßen eine Länge von Null hat. Aber der Compiler ist immer noch erforderlich, um das Ergebnis zu überprüfen giveLiteralString für null (da die Nullprüfung als Ergebnis der + Betrieb im nicht optimierten Fall), daher ist es am einfachsten, die Optimierung einfach nicht zu versuchen.

Als Ergebnis generiert der Compiler Code zum Ausführen der Verkettung, und es wird eine neue Zeichenfolge erstellt.

Compile Time Concatenation
Durch einen konstanten Ausdruck berechnete Zeichenfolgen werden zur Kompilierzeit ausgeführt und als Konstanten oder Literale behandelt, was bedeutet, dass der Wert der Zeichenfolge oder des Ausdrucks zur Kompilierzeit bekannt ist oder ausgewertet wird, sodass der Compiler denselben Wert im Zeichenfolgenpool überprüfen und dieselbe Zeichenfolgenobjektreferenz zurückgeben kann .

Laufzeitverkettung
Zeichenfolgenausdrücke, deren Werte bekannt sind oder beim Kompilieren nicht ausgewertet werden können, aber von der Eingabe oder Laufzeitbedingung abhängen, kennt der Compiler den Wert der Zeichenfolge nicht und verwendet daher immer StringBuilder, um die Zeichenfolge anzuhängen, und gibt immer a zurück neue Saite. Ich denke, dieses Beispiel wird es besser verdeutlichen.

public static void main(String[] args) {
    new StringPoolTest().run();
  }
  String giveLiteralString() {
    return "555";
  }

  void run() {
    System.out.println("555" + 9 == "555" + 9);  
    System.out.println("555"+Integer.valueOf(9) == "555" + Integer.valueOf(9)); 
    System.out.println(giveLiteralString() == giveLiteralString());
    // The result of runtime concatenation is a fresh string.
    System.out.println(giveLiteralString() == giveLiteralString() + "");
  }