Java String 對象創建機制：字面量池、編譯期優化與 new String() 區別

經典面試題：String s = "abc"; String s1 = "a"+"b"+"c"; 創建了幾個對象？答案取決於**編譯期常量折疊**與**運行時字符串常量池**機制。

場景一：字面量拼接 (編譯期常量)

String s = "abc";
String s1 = "a" + "b" + "c"; // 編譯期常量折疊 → "abc"

• 創建對象數：1 個 (String 實例 "abc" 在常量池)。
• 原因： "a"+"b"+"c" 全為編譯期常量，`javac` 編譯時直接優化為 "abc" 字節碼（查看 javap -c 可見 ldc "abc"）。運行時僅從常量池加載同一引用，s == s1 為 true。

場景二：變量參與拼接 (運行時新建)

String a = "abc";
String c = a + "d"; // 運行時 new StringBuilder().append(a).append("d").toString()
String d = a + "d"; // 另一次新建

• 創建對象數：3 個 (a 常量池 "abc"、c 堆上新 String、d 堆上另一新 String)。
• 原因： 含變量 a 的拼接無法編譯期確定，運行時通過 StringBuilder 生成新 String 對象（Java 9+ 可能用 invokedynamic 優化，但語義仍為新建）。
• c == d 為 false (不同堆對象)，c.equals(d) 為 true (內容相同)。

核心原則總結

工程建議

• 優先使用字面量 "..."，避免 new String()。
• 拼接循環/大量字符串用 StringBuilder 顯式控制，避免隱式創建大量臨時對象。
• 比較內容**永遠用 equals()**，除非確定雙方均為常量池引用（如枚舉、常量定義）。
• 深入理解請閱讀《深入理解 Java 虛擬機器》第 3 章《垃圾收集器與內存分配策略》中常量池演進歷史 (JDK 1.6 永久代 → 1.7/1.8 元空間)。