【Java 每日一題】20170302：String 物件建立與垃圾回收時機分析

本題考察 String 物件在字串拼接、賦值 null 過程中的建立數量與最早可能觸發 GC 的程式碼行。理解字串常量池、堆上物件、引用變更對 GC 根可達性的影響是解題關鍵。

題目程式碼

package Mar2017;
public class Ques0302 {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = new String("123");  // 第 1 個 String 物件（堆上）
        String str2 = new String("123");  // 第 2 個 String 物件（堆上）
        str1 = str1 + 1;                  // 第 3 行：產生新 String "1231"，str1 指向新物件
        str1 = null;                      // 第 4 行：str1 斷開引用，原 "1231" 成為垃圾
        str2 = str2 + str1;               // 第 5 行：str2 指向新 String "123null"
        // 第 6 行
    }
}

物件建立與引用變更時間線

核心解析

1. 第 3 行 執行字串拼接時，編譯器產生 StringBuilder 組裝後 toString() 產生新物件 C，str1 重新指向 C，導致物件 A 失去最後一個強引用，成為 GC 根不可達物件，最早可能觸發垃圾回收。
2. 第 4 行僅將 str1 設為 null，釋放物件 C，比第 3 行晚。
3. 第 5 行同理釋放物件 B，更晚。
4. new String("123") 確保在堆上建立新物件，不使用常量池快取。

答案

第 3 行（str1 = str1 + 1;） 是垃圾回收器可能最先啟動回收的位置，回收對象為第一個 new String("123") 建立的物件 A。

延伸知識點

• String str = "123"; 直接使用常量池，new String("123") 強制堆上建立
• 字串拼接 + 本質是 StringBuilder.append().toString()，每次產生新物件
• GC 觸發時機由 JVM 決定，System.gc() 僅建議，不保證立即執行
• 區塊變數生命週期結束時自動成為 GC 根不可達

練習建議

嘗試畫出每一行執行後的引用圖，標記堆上物件與棧上引用變數的指向關係，養成「引用鏈分析」直覺，應對各類 GC 相關面試題。