通过Java字节码发现有趣的内幕之String篇（二）
1、字面量相加
首先来看两个字面量字符串相加发生了什么情况，Java 代码：
package com.jaffa.test.string; public class StringOptTest { public static void main(String[] args){ String str1 = "abc"+"def";
}
}
编译后常量池列表和指令截图如下：
通过编译后常量池列表和指令我们发现 "abc" 和 "def" 在编译阶段被自动合成一个字符串常量了，减少运行时的指令运算。对于两个字面量的操作还适用于基本类型，如 int、float、long、double 等，在编译时都会对两个字面量进行运算。但是如果是一个错误的运算结果，那么编译保留原生的字节码指令，运行时报异常，如下面测试代码：
int iNum = 1/0;
2、声明变量的方式相加
String str1 = "abc";
String str2 = "def";
String str3 = str1 + str2;
常量池列表：
字节码指令：
0: ldc
2: astore_1
3: ldc
5: astore_2
6: new
9: dup
10: aload_1
11: invokestatic
14: invokespecial
17: aload_2
18: invokevirtual
21: invokevirtual
24: astore_3
25: return
在字节码指令第 6 个是先 new #20，即声明了一个 java.lang.StringBuilder 的对象，接着执行 aload_1 将 "abc" 从栈帧的局部变量表加载到操作数栈中，执行 invokestatic #22 调用 String.valueOf (Ljava/lang/Object) 得字符串，并调用 invokespecial #28 来完成 StringBuilder 的初始化工作，即 new StringBuilder ("abc")。第 17，18 个执行指令完成了 append ("def") 的操作，最后执行 21、24 指令将数据存储第 3 个局部变量中。所以可以得到被编译优化后的代码应该如下：
String str1 = "abc";
String str2 = "def"; String str3 = new StringBuilder(String.valueOf(str1)).append(str2).toString();
通过验证是否可以说明在开发时可以直接使用 String 来操作字符相加呢，当然不是，如果只是简单的两个短字符串相加在性能上影响不大，但是如果所要操作的是一个大内容的字符串时，在使用上是建议通过 new StringBuilder (capacity) 来显示声明对象，因为大量的内容相加 StringBuilder 内部会不断扩展存放空间和复制数据来满足操作，这样会带来额外的消耗，下面这段代码两个情况执行效率上存在差距。
long time1 = System.currentTimeMillis();
long index = 0;
String str1 = "abc";
String str2 = "def";
while(index<=1000000){
StringBuilder str3 = new StringBuilder(200); for(int i=0;i<100;i++){ str3.append(str1).append(str2); } index ++;
}
System.out.printf("cost time %s",System.currentTimeMillis()-time1);
3、类成员属性
package com.jaffa.test.string; public class StringOptTest { private String str1 = "abc"; private String str2 = "def"; private String str3 = str1+str2;
}
从编译后地字节码我们发现默认生成一个不带参数的构造函数，所有的成员初始化操作在构造函数中完成，注意这里和静态方法不太一样，默认会有 aload_0 表示实例本身，即 this 对象是默认参数传入。如果我们显示的编写一个构造函数时，构造函数中的代码会放在初始化成员属性后面执行。如下截图。
