第4章字符串与常量池

4、字符串与常量池：String常量池、字符串拼接优化、Kotlin中字符串模板的内存影响

字符串，可以说是我们写代码时打交道最多的数据类型了。但说实话，很多人写了几年代码，对字符串在内存里的那点事儿，还真不一定清楚。今天我就带大家把这块彻底捋一遍。

先问个问题：你写的两个字符串字面量内容一样，它们在内存里是同一份吗？

答案是：不一定。这取决于你怎么创建的。

JVM里有个专门的地方叫String常量池。它的作用说白了就是复用——内容相同的字符串字面量，只存一份。就像共享单车，大家骑的都是同一辆车，没必要每人买一辆。

val s1 = "hello"
val s2 = "hello"
println(s1 === s2) // true，指向同一个对象

但如果你用 new String() 或者 StringBuilder 动态构建，那就另当别论了：

val s3 = String("hello".toCharArray())
println(s1 === s3) // false，不同对象

核心要点：字面量走常量池，动态创建走堆内存。这是最基础的区别。

我在项目中遇到过一个问题：一个接口返回的JSON里有个状态字段，取值就那么几种（"SUCCESS"、"FAIL"、"PENDING"）。结果每次解析都 new 出新的 String 对象，导致内存里堆了成千上万个重复字符串。后来改成用 intern() 方法手动入池，内存直接降了30%。

小技巧：如果你确定某个字符串会被大量重复使用，可以考虑调用 intern() 把它放进常量池。但注意，频繁调用 intern() 本身也有性能开销，别滥用。

很多新手喜欢这么写：

val result = ""
for (i in 1..1000) {
    result += i.toString()
}

嗯，这段代码看起来挺简单，但性能上简直是灾难。为什么？

因为 String 是不可变的。每次用 += 拼接，都会创建一个新的 String 对象，然后把旧内容复制过去。循环1000次，就创建了1000个临时对象。GC看到这些垃圾，估计都想骂人。

在Java里，编译器会把 + 优化成 StringBuilder。但Kotlin呢？我们来看个例子：

// Kotlin代码
val a = "Hello"
val b = "World"
val c = a + " " + b

反编译成Java后，你会发现Kotlin编译器确实也用了 StringBuilder。但注意，这只对单条语句有效。像上面那个循环，每次迭代都是独立的表达式，编译器没法跨迭代优化。

避坑指南：我曾经在一个日志打印的循环里用了字符串拼接，结果线上出现频繁GC。排查后发现就是这行代码搞的鬼。后来改成 StringBuilder，问题立刻消失。

正确的做法是：

val sb = StringBuilder()
for (i in 1..1000) {
    sb.append(i)
}
val result = sb.toString()

或者用Kotlin的 buildString 高阶函数，更优雅：

val result = buildString {
    for (i in 1..1000) {
        append(i)
    }
}

这两种方式都只创建了一个 StringBuilder 对象，性能差距可不是一星半点。

Kotlin的字符串模板（就是那个 $变量 的写法）确实好用，写起来比Java的 + 拼接舒服多了。但它的内存表现如何？

val name = "Alice"
val age = 30
val msg = "Name: $name, Age: $age"

反编译后你会发现，Kotlin编译器会把模板表达式转换成 StringBuilder 的 append 调用。所以从内存角度看，它和手动写 StringBuilder 是等价的。

但有个坑要注意——模板里的表达式：

val msg = "Result: ${expensiveFunction()}"

每次执行到这行代码，expensiveFunction() 都会被调用一次，然后结果被拼接到字符串里。如果这个函数开销很大，或者这个字符串模板在循环里使用，那性能影响就大了。

我的建议：字符串模板适合简单拼接。如果涉及复杂逻辑或高频调用，先把结果存到变量里，再用模板引用变量。

我简单测了一下，在循环10000次的情况下：

看到差距了吧？+= 比 StringBuilder 慢了整整20多倍。你想想看，如果你的App里到处都是这种写法，那GC压力得有多大。

关于字符串和常量池，记住这几条就够了：

说白了，字符串这块的优化，核心就是减少对象创建。你少创建一个对象，GC就少一次负担，App就流畅一分。这个道理，放之四海而皆准。