用 Java 完成 JVM

第九章：数组和字符串

作者：bobochang

引言

欢迎来到本系列博客的第九章！在前面的章节中，咱们已经学习了 JVM 的各个组成部分，包括类加载、方法调用和回来等。今日，咱们将深化探究 JVM 中数组和字符串的完成方法。

数组和字符串是 Java 语言中常用的数据结构，也在 JVM 中占据重要的方位。在本章中，咱们将学习 JVM 怎么表明和处理数组和字符串，并了解其在内存中的存储方法。

让咱们开端吧！

数组的表明和拜访

在 JVM 中，数组是一种可以包容多个相同类型元素的数据结构。在 Java 中，数组的大小是固定的，一旦创立后就无法改变。

数组在内存中的表明方法如下：

  • 数组目标头：每个数组目标都包括一个目标头，用于存储数组的长度和其他与目标相关的信息。

  • 数组元素：数组中的每个元素都按照顺序存储在接连的内存空间中。

要拜访数组中的元素，咱们需求知道数组的地址和元素的索引。以下是一个示例，展示了怎么声明、初始化和拜访数组：

public class ArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = new int[5];
        numbers[0] = 10;
        numbers[1] = 20;
        numbers[2] = 30;
        System.out.println("Element at index 0: " + numbers[0]);
        System.out.println("Element at index 1: " + numbers[1]);
        System.out.println("Element at index 2: " + numbers[2]);
    }
}

以上代码中，咱们声明晰一个 numbers 数组，其长度为 5。然后，咱们给数组的前三个元素赋值，并运用索引拜访数组中的元素。

当咱们执行代码时，将会输出以下内容：

Element at index 0: 10
Element at index 1: 20
Element at index 2: 30

这表明咱们成功地声明、初始化和拜访了数组中的元素。

需求留意的是，数组的索引从 0 开端，因而第一个元素的索引是 0，第二个元素的索引是 1，依此类推。

字符串的表明和操作

在 JVM 中，字符串是不可变（immutable）的目标，即一旦创立后就不能更改其值。字符串在内存中的表明方法有两种：根据字符数组和根据字符串常量池。

1. 根据字符数组的字符串表明

当咱们运用 new 关键字创立字符串目标时，JVM 会在堆上分配一块内存来存储字符串的字符数组和目标头。以下是一个示例：

String str = new String
("Hello, world!");

内存表明如下：

str (reference)
+---------+
|  地址   |
+---------+
String object (heap)
+---------+
|  长度   |
+---------+
| 字符数组 |
+---------+

2. 根据字符串常量池的字符串表明

字符串常量池是 JVM 中用于存储字符串常量的特殊区域。当咱们运用字符串字面量创立字符串目标时，JVM 会首先查看字符串常量池中是否已存在相同值的字符串，假如存在则直接回来常量池中的引用，否则在常量池中创立新的字符串目标。

以下是一个示例：

String str = "Hello, world!";

内存表明如下：

str (reference)
+---------+
|  地址   |
+---------+
String object (string constant pool)
+---------+
|  地址   |
+---------+

字符串常量池的优势在于节省了内存空间，由于多个具有相同值的字符串可以同享同一个字符串目标。

字符串操作

由于字符串是不可变的，对字符串进行修正实际上是创立了一个新的字符串目标。在 Java 中，咱们可以运用许多字符串操作方法来处理字符串，例如衔接、截取、查找等。

以下是一些常用的字符串操作方法示例：

String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
// 衔接字符串
String result1 = str1.concat(str2);
System.out.println(result1);  // 输出: HelloWorld
// 获取子串
String result2 = str1.substring(1, 3);
System.out.println(result2);  // 输出: el
// 查找字符方位
int index = str1.indexOf('o');
System.out.println(index);  // 输出: 4

这些字符串操作方法都回来一个新的字符串目标，原始字符串目标不会被修正。

总结

本章中，咱们深化学习了 JVM 中数组和字符串的完成方法。咱们了解了数组在内存中的存储方法以及怎么拜访数组中的元素。同时，咱们也了解了字符串在内存中的表明方法，包括根据字符数组和根据字符串常量池。咱们还学习了一些常用的字符串操作方法。

数组和字符串是 Java 编程中常用的数据结构，对于理解 JVM 的工作原理至关重要。期望本章的内容能够帮助你更好地掌握数组和字符串在 JVM 中的完成和操作。假如你有任何疑问或建议，请在下方评论区与我沟通。下次见！