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字符串常量池
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概述
在分析字符串常量池之前,先来分析一下java的内存区域,然后再各种的情况分析一下各种情况下的情况;
在《深入理解java虚拟机》这本书上是这样写的:对于HotSpot虚拟机,根据官方发布的路线图信息,现在也有放弃永久代并逐步的改为采用Native Memory来实现方法区的规划了,在目前已经发布的JDK1.7的HotSpot中,已经把原来存放在方法区中的字符串常量池移出。根据查阅的资料显示在JDK1.7以后的版本中字符串常量池移到堆内存区域;同时在jdk1.8中移除整个永久代,取而代之的是一个叫元空间(Metaspace)的区域
在 JAVA 语言中有8中基本类型和一种比较特殊的类型String
。这些类型为了使他们在运行过程中速度更快,更节省内存,都提供了一种常量池的概念。常量池就类似一个JAVA系统级别提供的缓存。
8种基本类型的常量池都是系统协调的,String
类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种:
- 直接使用双引号声明出来的
String
对象会直接存储在常量池中。 - 如果不是用双引号声明的
String
对象,可以使用String
提供的intern
方法。intern 方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在,若不存在就会将当前字符串放入常量池中
一、Java中两种创建字符串对象的方式的分析。
String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
System.out.println(s1==s2);
结果是 true;
采用字面值的方式创建一个字符串时,JVM首先会去字符串池中查找是否存在”abc”这个对象,如果不存在,则在字符串常量池中创建”abc”这个对象,然后将池中”abc”这个对象的引用地址返回给”abc”对象的引用s1,这样s1会指向字符串常量池中”abc”这个字符串对象;如果存在,则不创建任何对象,直接将池中”abc”这个对象的地址返回,赋给引用s2。因为s1、s2都是指向同一个字符串池中的”abc”对象,所以结果为true。
String s3 = new String("xyz");
String s4 = new String("xyz");
System.out.println(s3==s4);
结果是 false
采用new关键字新建一个字符串对象时,JVM首先在字符串池中查找有没有”xyz”这个字符串对象,如果有,则不在池中再去创建”xyz”这个对象了,直接在堆中创建一个”xyz”字符串对象,然后将堆中的这个”xyz”对象的地址返回赋给引用s3,这样,s3就指向了堆中创建的这个”xyz”字符串对象;如果没有,则首先在字符串池中创建一个”xyz”字符串对象,然后再在堆中创建一个”xyz”字符串对象,然后将堆中这个”xyz”字符串对象的地址返回赋给s3引用,这样,s3指向了堆中创建的这个”xyz”字符串对象。s4则指向了堆中创建的另一个”xyz”字符串对象。s3 、s4是两个指向不同对象的引用,结果当然是false。
二、Intern的实现原理(JDK1.8)
先看一下Intern的源码
/** * Returns a canonical representation for the string object. * <p> * A pool of strings, initially empty, is maintained privately by the * class {@code String}. * <p> * When the intern method is invoked, if the pool already contains a * string equal to this {@code String} object as determined by * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the * pool and a reference to this {@code String} object is returned. * <p> * It follows that for any two strings {@code s} and {@code t}, * {@code s.intern() == t.intern()} is {@code true} * if and only if {@code s.equals(t)} is {@code true}. * <p> * All literal strings and string-valued constant expressions are * interned. String literals are defined in section 3.10.5 of the * <cite>The Java™ Language Specification</cite>. * * @return a string that has the same contents as this string, but is * guaranteed to be from a pool of unique strings. */
public native String intern();
String#intern
方法中看到,这个方法是一个 native 的方法,但注释写的非常明了。“ 当调用 intern方法时,如果池已经包含一个等于此String对象的字符串(用equals(oject)方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此String对象添加到池中,并返回此String对象的引用。“
三、JDK1.7的Intern的执行
来看一段代码:
public static void main(String[] args) {
String s1 = new String("1");
String s3 = s1.intern();
String s2 = "1";
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s2 == s3);
System.out.println(s1 == s3);
//第二种情况
String s3 = new String("1") + new String("1");
String s5 = s3.intern();
String s4 = "11";
System.out.println(s3 == s4);
}
首先分析一下这个代码:
依据上面的说法,
String s = new String("1");
这行代码做的事情是;JVM首先在字符串池中查找有没有”1″这个字符串对象,可知在字符串常量池中没有“1”,则首先在字符串池中创建一个”1″字符串对象,然后再在堆中创建一个”1″字符串对象,然后将堆中这个”1″字符串对象的地址返回赋给s1引用,这样,s1指向了堆中创建的这个”1″字符串对象;String s3 = s1.intern();
先来看一下JDk1.7及其之后的情况,首先会去字符串常量池中检查池是否包含一个等于“1”的字符串,因为在字符串常量池中已经有字符串“1”对象,所以此时s3指向的是方法区中的对象;String s2 = "1";
这句代码首先会去字符串的常量池中查否包含一个等于“1”的字符串,因为字符串常量池中已经存在方法区中了,所以s2指向的是字符串常量池中的对象。答案就非常好理解了s1 == s2为false ,s2 == s3为true ,s1 == s3为false;
下面分析一下下面的第二种情况:
String s3 = new String("1") + new String("1");
首先分析一下这句代码的执行,第一个new String("1")
会在字符串常量池和堆内存中创建两个对象,第二个new String("1")
此时因为在方法区中已经存在了字符串“1”对象,所以不会再方法区中创建,但是仍然会在堆内存中创建字符串“1”对象。但是new String("1") + new String("1")
会在堆中创建一个对象(假设名称为obj),对象的内容为”11″,s3指向新创建的obj对象;s3.intern();
这行代码在JDK1.6及其以前的版本中的执行情况是,首先会去字符串常量池中寻找是否已经包含一个等于此String对象(“11”)的字符串(用equals(oject)方法确定),因为在常量池中没有,将 s3中的“11”字符串放入 String 常量池中 ,在常量池中生成一个 “11” 的对象 ;关键点是 jdk7常量池中不需要再存储一份对象了,可以直接存储堆中的引用。这份引用指向 s3 引用的对象。 也就是说引用地址是相同的 ;String s4 = "11";
这句代码会在字符串常量池中找”11″对象,因为前面intern()方法执行过了,所以此时返回的是s3引用对象的的引用,也就是”11″对象的地址;所以此时s3 == s4
为true
关于这一段代码我这里有一个疑问,如果有看到这篇文章的小伙伴希望你能帮我解答一下:
@Test public void test4(){ String s3 = new String("1") + new String("1"); String s5 = s3.intern(); String s4 = "11"; System.out.println(s5 == s3); System.out.println(s5 == s4); System.out.println(s3 == s4); System.out.println("======================"); String s6 = new String("go") +new String("od"); String s7 = s6.intern(); String s8 = "good"; System.out.println(s6 == s7); System.out.println(s7 == s8); System.out.println(s6 == s8); }
这段代码的运行结果是:
false
true
false关于为什么会出现这样的结果,现在我是没办法解释的通的;随后我修改了字符串“1”,把字符串改为字符串“2”出现的结果是true、true、true;这就更加令我想不通是为什么呢?如果有小伙伴看到,希望能告诉我一下,非常的感谢!(hhriver0601@163.com)
四:几种特殊的情况的代码
先来看一下这种情况的代码:
1:代码中含有StringBuffer的
public void test5(){
// Create three strings in three different ways.
String s1 = "Hello";
String s2 = new StringBuffer("He").append("llo").toString();
String s3 = s2.intern();
// Determine which strings are equivalent using the ==
// operator
System.out.println("s1 == s2? " + (s1 == s2));
System.out.println("s1 == s3? " + (s1 == s3));
System.out.println();
}
先分析一下代码:
String s1 = "Hello";
和上面分析的一样,在字符串常量池中创建“Hello”对象,然后返回字符串常量池中“Hello”对象的引用。String s2 = new StringBuffer("He").append("llo").toString();
这句代码会在字符串常量池中创建“He”对象和“llo”对象,(其实像“a”+”b”这样的代码,在编译阶段就会自动的有优化为StringBuilder.append()方法)然后在堆内存中会创建”He”对象,和内容为”Hello”的
对象,然后把这个对象的引用赋给s2;String s3 = s2.intern();
去字符串常量池中找有没有值为”Hello”的对象,因为此时字符串常量池中是有的,所以会把字符串常量池中“Hello”对象的引用赋给s3,所以此时的s1的值和s3的值是相等的;s1和s2的值是不相等的
2:new String(引用)的情形
public void test3(){
String m = "hello,world";
String n = "hello,world";
String u = new String(m);
String v = new String("hello,world");
System.out.println(m == u);
System.out.println(u == v);
}
分析
String m = "hello,world" String n = "hello,world";
这两句代码和前面的分析一样,会在字符串常量池中创建一个对象“hello,world”,m和n指向的是字符串常量池中的同一个对象;String u = new String(m);
会在堆中生成一个新的对象,但是内部的字符数组引用这m内部的字符数组;String v = new String("hello,world");
同样会生成一个新的字符数组对象在堆里面,此时因为在常量池中已经存在了 “hello,world”对象,v指向的是堆里面的对象
3:“Java”字符串
public void test7(){
//发现原来是在JVM启动的时候调用了一些方法,在常量池中已经生成了"java"字符串常量,
String s2 = new String("ja") + new String("va");
String s3 = s2.intern();
String s4 = "java";
System.out.println(s2 == s3);
System.out.println(s3 == s4);
}
结果是:
fasle
true
分析在
String s2 = new String("ja") + new String("va");
代码中做的事情就是在字符串常量池中存储了”ja”和”va”对象,在堆里面存储的是”java”对象,String s3 = s2.intern();
在字符串常量池中寻找有没有“java”对象,由于JVM的 特殊性在JVM启动的时候调用了一些方法,在常量池中已经生成了“java”字符串常量,所以s3直接返回字符串常量池中已经存在的“java”,s4也是同样的道理,所以结果就非常的明显了
参考的部分文章
发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/164767.html原文链接:https://javaforall.cn
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