Java equals() 與 == 運算子深度解析：字符串常量池、new 操作與 intern() 實戰演示

核心結論先行

字符串常量池機制

JVM 為節省記憶體，維護一個字符串常量池（String Pool）。直接使用雙引號字面量（String s = "abc"）建立字符串時：

1. 先檢查池中是否已存在內容相同的字符串物件。
2. 存在 → 直接返回該物件引用。
3. 不存在 → 在池中建立新物件並返回引用。

因此：

String s1 = "Monday";
String s2 = "Monday";
System.out.println(s1 == s2); // true，同一池物件

new String() 強制建立新物件

使用 new 關鍵字時，繞過常量池，直接在堆中建立新物件：

String s1 = "Monday";
String s2 = new String("Monday");
System.out.println(s1 == s2);  // false，不同物件
System.out.println(s1.equals(s2)); // true，內容相同

intern() 手動入池

String.intern() 是 Native 方法，執行邏輯：

1. 檢查常量池是否已有內容相同的字符串。
2. 有 → 返回池中引用。
3. 無 → 將當前字符串加入池並返回引用。

String s1 = "Monday";
String s2 = new String("Monday");
s2 = s2.intern(); // 手動入池
System.out.println(s1 == s2); // true，現在指向同一池物件

記憶體圖解

String s1 = "Monday";          String s2 = new String("Monday");
┌──────────────┐               ┌──────────────┐     ┌──────────────┐
│ String Pool  │               │    Heap      │     │ String Pool  │
│  "Monday" ◄──┼───── s1       │  "Monday" ◄──┼──── s2           │
└──────────────┘               └──────────────┘     └──────────────┘
       ▲                              ▲
       │                              │
   s1 == s2 為 true              s1 == s2 為 false

最佳實踐建議

1. 比較字符串內容永遠使用 equals()，除非你確定雙方皆來自常量池（如枚舉、單例模式）。
2. 避免不必要的 new String()，直接用字面量享受常量池複用優勢。
3. 大量動態字符串去重可考慮 intern()，但注意：JDK 6 常量池在 PermGen（易 OOM），JDK 7+ 移至 Heap，使用相對安全。
4. 自定義類別覆寫 equals() 時務必遵循對稱性、傳遞性、一致性，並同時覆寫 hashCode()，否則在 HashMap/HashSet 中會失效。

常見面試陷阱題

String s1 = "a" + "b";      // 編譯期常量折疊 → "ab" 入池
String s2 = "ab";           // 字面量 → 池中同一物件
String s3 = new String("a") + new String("b"); // 運行期 new → 堆中新物件
String s4 = s3.intern();    // 手動入池

System.out.println(s1 == s2); // true
System.out.println(s1 == s3); // false
System.out.println(s1 == s4); // true

總結

== 比較引用地址，equals() 比較邏輯內容（視類別實現而定）。字符串常量池與 intern() 是 JVM 優化字符串存儲的關鍵機制，理解其運作原理能避免 90% 的字符串比較 Bug，也是高頻面試必考點。