Java String类equals方法的执行机制是怎样的？

深入Java String类equals()方法的执行机制

Java开发中，字符串比较是常见操作。本文剖析JDK 18中String类的equals()方法的内部工作原理，解答调试中可能遇到的困惑。

疑难问题

调试String类的equals()方法时，可能遇到以下问题：

1. 调试器显示循环执行： equals()方法似乎反复执行，并非代码中存在的实际循环。
2. 参数显示差异： "a".equals("a")和"a".equals(new String("a"))，即使字符串值相同，调试器显示传入的参数却不同。

问题分析

问题1：调试器显示的“循环”

这并非真正的循环，而是调试器在跟踪复杂内部操作时产生的错觉。 equals()方法内部调用链较长，调试器会在多个点停住，造成“循环”的假象。

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问题2：参数显示差异

"a".equals("a")中，编译器会优化，"a"字面量可能被复用为同一个String对象，通常使用Latin-1编码。而new String("a")则创建了一个新的String对象，编码方式可能不同（例如UTF-16），从而导致调试器显示的内部表示形式不同。

equals()方法内部逻辑

equals()方法的核心逻辑：

1. 类型检查: 使用instanceof操作符检查传入对象是否为String类型。
2. 编码一致性检查 (依赖于COMPACT_STRINGS): 如果启用了紧凑字符串存储(COMPACT_STRINGS为true)，则会检查两个String对象的coder字段是否一致（Latin-1或UTF-16）。
3. 内容比较: 如果前两步通过，则调用StringLatin1.equals()或类似方法（取决于编码）比较字符数组value的内容。

补充说明

如果COMPACT_STRINGS为false，所有字符串都使用UTF-16编码，coder字段被忽略，直接进行UTF-16编码的比较。 虽然代码中显式调用了StringLatin1.equals()，但UTF-16比较的实现机制类似，只是底层细节可能因JDK版本而异。

结论

equals()方法的“循环执行”是调试器行为造成的假象，参数显示差异源于String对象的创建方式和编码差异。理解COMPACT_STRINGS标志以及String类的内部编码机制，有助于更好地理解equals()方法的执行过程。 建议通过查看StringLatin1类的源码和调试器的调用栈来更深入地研究其内部细节。

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