Java String类equals方法的工作机制是什么？

学习java 当stringequals方法时，我们经常会遇到一些困惑，特别是当我们深入到源代码时，我们会发现一些难以理解的现象。今天，我们将深入探讨jdk18环境下stringequals方法的内部逻辑，揭示奥秘。

在使用断点调试时，观察到以下现象：

问题1：

return (anobject instanceof string astring)
       && (!compact_strings || this.coder == astring.coder)
       && stringlatin.equals(value, astring.value);

这种逻辑似乎在调试过程中循环运行。而且，有时候即使字符相同，比如“a".equals("a()value与astring.value的数组长度也会有所不同。

问题2：

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• 对于"a".equals(new string("a"));，调试过程中发现的参数如图所示： [参数图像]
• 对于"a".equals("a");，调试过程中发现的参数如图所示： [参数图像]

在这两个例子中，参数似乎并不总是像预期的那样传递到equals方法。”a"。

让我们从string类的源代码开始，逐步了解这些现象。首先，compact_strings的定义和说明:

    /**
     * if string compaction is disabled, the bytes in {@code value} are
     * always encoded in utf16.
     *
     * for methods with several possible implementation paths, when string
     * compaction is disabled, only one code path is taken.
     *
     * the instance field value is generally opaque to optimizing jit
     * compilers. therefore, in performance-sensitive place, an explicit
     * check of the static boolean {@code compact_strings} is done first
     * before checking the {@code coder} field since the static boolean
     * {@code compact_strings} would be constant folded away by an
     * optimizing jit compiler. the idioms for these cases are as follows.
     *
     * for code such as:
     *
     *    if (coder == latin1) { ... }
     *
     * can be written more optimally as
     *
     *    if (coder() == latin1) { ... }
     *
     * or:
     *
     *    if (compact_strings && coder == latin1) { ... }
     *
     * an optimizing jit compiler can fold the above conditional as:
     *
     *    compact_strings == true  => if (coder == latin1) { ... }
     *    compact_strings == false => if (false)           { ... }
     *
     * @implnote
     * the actual value for this field is injected by jvm. the static
     * initialization block is used to set the value here to communicate
     * that this static final field is not statically foldable, and to
     * avoid any possible circular dependency during vm initialization.
     */
    static final boolean compact_strings;

    static {
        compact_strings = true;
    }

从这个说明中可以看出，如果compact_strings是false，UTF16编码将永远用于value。此设置与coder字段密切相关。

接下来，我们来看看coder的定义:

    /**
     * the identifier of the encoding used to encode the bytes in
     * {@code value}. the supported values in this implementation are
     *
     * latin1
     * utf16
     *
     * @implnote this field is trusted by the vm, and is a subject to
     * constant folding if string instance is constant. overwriting this
     * field after construction will cause problems.
     */
    private final byte coder;

coder有两个可能的值，即latin1和utf16。我们可以找到与coder同名的方法：

    byte coder() {
        return compact_strings ? coder : utf16;
    }

所以，条件(！！！compact_strings || this.coder == astring.coder)其意义非常明确：

如果compact_strings == false，使用utf16编码继续检查下一个条件。如果条件不确定，请检查coder是否相同。如果不同，请直接返回false。我们可以用手写代码来理解这个逻辑：

boolean flag = false;
if (!compact_strings) {
    flag = true; // 根据 compact_strings 说明，在这种情况下使用 忽略utf16 coder 值
} else if (this.coder == astring.coder) {
    flag = true; // 说明 coder 一致
}

然后，stringlatin1.equals(value, astring.value)在条件下，内部数据value使用latin1编码规则进行比较。value的定义如下：

    /**
     * The value is used for character storage.
     *
     * @implNote This field is trusted by the VM, and is a subject to
     * constant folding if String instance is constant. Overwriting this
     * field after construction will cause problems.
     *
     * Additionally, it is marked with {@link Stable} to trust the contents
     * of the array. No other facility in JDK provides this functionality (yet).
     * {@link Stable} is safe here, because value is never null.
     */
    @Stable
    private final byte[] value;

因此，equals方法的完整逻辑如下：

1. 首先判断是否是字符串，如果没有，直接返回false。
2. 检查是否有相同的coder。（compact_strings的值间接影响coder的一致性比较)，如果不同，直接返回false。
3. 在coder相同的情况下，比较内部数据是否一致决定了最终的比较结果。

补充说明：

Stringlatin16的比较方法仅用于源代码中.equals，但是，如果编码规则相同，底层仍然适用于字节比较。如果您想了解更多关于utf16的比较，您可以进一步研究stringlatin1的实现。

事实上，断点调试中观察到的“循环运行”现象没有循环陈述。在调试过程中，这种现象可能是由编码比较引起的。如果发现调试中传递的参数是“gbk这可能是因为编码转换涉及到比较过程中。这需要进一步查看stringlatin1的源代码和调用栈来了解具体原因。

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