什么是字符串常量池

字符串的分配，和其他的對(duì)象分配一樣，耗費(fèi)高昂的時(shí)間與空間代價(jià)。JVM為了提高性能和減少內(nèi)存開銷，在實(shí)例化字符串常量的時(shí)候進(jìn)行了一些優(yōu)化。為 了減少在JVM中創(chuàng)建的字符串的數(shù)量，字符串類維護(hù)了一個(gè)字符串池，每當(dāng)代碼創(chuàng)建字符串常量時(shí)，JVM會(huì)首先檢查字符串常量池。如果字符串已經(jīng)存在池中， 就返回池中的實(shí)例引用。如果字符串不在池中，就會(huì)實(shí)例化一個(gè)字符串并放到池中。

Java能夠進(jìn)行這樣的優(yōu)化是因?yàn)樽址遣豢勺兊模梢圆挥脫?dān)心數(shù)據(jù)沖突 進(jìn)行共享

string的string Pool是一個(gè)圉定大小的Hashtable，默認(rèn)值大小長(zhǎng)度是1009。如果放進(jìn)string Pool的string非常多，就會(huì)造成Hash沖突嚴(yán)重，從而導(dǎo)致鏈表會(huì)很長(zhǎng)，而鏈表長(zhǎng)了后直接會(huì)造成的影響就是當(dāng)調(diào)用string.intern時(shí)性能會(huì)大幅下降。

參數(shù)設(shè)置

使用-xX :StringTablesize可設(shè)置stringTable的長(zhǎng)度

在jdk6中stringTable是固定的，就是1009的長(zhǎng)度，所以如果常量池中的字符串過多就會(huì)導(dǎo)致效率下降很快。StringTablesize設(shè)置沒有要求在jdk7中，stringTable的長(zhǎng)度默認(rèn)值是60013 jdk8開始，1009是可設(shè)置的最小值

字符串常量池中是不會(huì)存儲(chǔ)相同內(nèi)容的字符串的（equals方法返回為true，即字面量相等）

常量池位置的調(diào)整

Java 6及以前,字符串常量池存放在永久代。 Java 7 中 Oracle 的工程師對(duì)字符串池的邏輯做了很大的改變，即將字符串常量池的位置調(diào)整到Java堆內(nèi)。

所有的字符串都保存在堆（Heap）中，和其他普通對(duì)象一樣，這樣可以讓你在進(jìn)行調(diào)優(yōu)應(yīng)用時(shí)僅需要調(diào)整堆大小就可以了

字符串常量池概念原本使用得比較多，但是這個(gè)改動(dòng)使得我們有足夠的理由讓我們重新考慮在Java 7 中使用string.intern()。

Java8元空間，字符串常量在堆內(nèi)存中

為什么要從永久代調(diào)整位置到堆中？

因?yàn)槲覀冊(cè)陂_發(fā)中會(huì)創(chuàng)建大量的字符串常量，回收效率低，導(dǎo)致永久代空間不足。放在堆里能及時(shí)回收內(nèi)存

方法原理

常量與常量的拼接結(jié)果在常量池，原理是編譯期優(yōu)化

public class StringTest {
    public static final String A = "a";
    public static void main(String[] args) {
        String s = "a"+"b";//兩個(gè)字符串常量拼接
        String s1 = "ab";
        String s2 = A+"b";//常量引用和字符串常量拼接
        System.out.println(s == s1);
        System.out.println(s == s2);
        System.out.println(s2 == s1);
    }
}

以上三個(gè)字符串都存儲(chǔ)在常量池中，所以打印結(jié)果都是true 因?yàn)楸籪inal修飾的字符串會(huì)在編譯期放入常量池

只要其中有一個(gè)是變量，結(jié)果就在堆中。變量拼接的原理是stringBuilder

		String s1 = "ab";
        String s2 = "a";
        String s3 = s2+"b";

字節(jié)碼

可以看到String s3 = s2+"b";的過程等價(jià)于

第6行表示new一個(gè)StringBuilder對(duì)象 （jdk5之前是StringBuffer）

第10行執(zhí)行構(gòu)造方法， 14行表示調(diào)用append方法拼接“a”

19行同理拼接“b”， 然后第22行表示調(diào)用toString方法

StringBuilder sb = new StringBuilder();//6
        sb.append("a");//14
        sb.append("b");//19
        sb.toString();//22

查看StringBuilder源碼：oString方法new 了一個(gè)區(qū)別于常量池地址的新的String 對(duì)象

public String toString() {
	        // Create a copy, don't share the array
	        return new String(value, 0, count);
	    }

如果拼接的結(jié)果調(diào)用intern ()方法，則主動(dòng)將常量池中還沒有的字符串對(duì)象放入池中，并返回此對(duì)象地址。

 private static void test2() {
        String s1 = "ab";
        String s2 = "a";
        String s3 = s2+"b";
        String s4 = s3.intern();
        System.out.println(s3 == s1);//false
        System.out.println(s4 == s1);//true
    }

intern 方法會(huì)先看常量池中是否有“ab”，若有，直接返回地址，若沒有，創(chuàng)建“ab”到常量池并返回結(jié)果。 所以s4的地址指向常量池中的“ab”；

append和+的效率

我們已經(jīng)通過字節(jié)碼看到“a”+“b”會(huì)new一個(gè)StringBuilder，調(diào)用append方法并toString，此時(shí)new 了一個(gè)StringBuilder，new 了一個(gè)String，注意此時(shí)常量池不會(huì)創(chuàng)建“ab”常量

所以在一個(gè)循環(huán)里String a += "xxx"的效率是遠(yuǎn)低于在循環(huán)中sb.append(“xxx”)最后toSring的效率的，后者少創(chuàng)建了相當(dāng)于n-1個(gè)StringBuiler對(duì)象 再看StringBuiler的構(gòu)造方法：

/**
     * Constructs a string builder with no characters in it and an
     * initial capacity of 16 characters.
     */
    public StringBuilder() {
        super(16);
    }
/**
     * Creates an AbstractStringBuilder of the specified capacity.
     */
    AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];
    }

默認(rèn)數(shù)組長(zhǎng)度是16，如果拼接的操作遠(yuǎn)大于16，也是會(huì)引起頻繁擴(kuò)容的，所以如果知道字符串的最終長(zhǎng)度不超過某個(gè)值，可以直接將這個(gè)值通過構(gòu)造器傳入以提高性能

面試題

new string(“a”)創(chuàng)建了幾個(gè)對(duì)象？

private static void test4(){
        String s1 = new String("a");
    
    }

字節(jié)碼

0 new #14 <java/lang/String>
 3 dup
 4 ldc #7 <a>
 6 invokespecial #15 <java/lang/String.<init>>
 9 astore_0
10 return

可以看到答案是兩個(gè)，new一個(gè)Stirng對(duì)象字節(jié)碼第0行，方法區(qū)放入“a”對(duì)象對(duì)應(yīng)字節(jié)碼第4行（如果之前常量池沒有的話）

new string(“a”) + new string(“b”)創(chuàng)建了幾個(gè)對(duì)象？

String s1 = new String("a") + new String("b");

字節(jié)碼

 0 new #8 <java/lang/StringBuilder>
 3 dup
 4 invokespecial #9 <java/lang/StringBuilder.<init>>
 7 new #14 <java/lang/String>
10 dup
11 ldc #7 <a>
13 invokespecial #15 <java/lang/String.<init>>
16 invokevirtual #10 <java/lang/StringBuilder.append>
19 new #14 <java/lang/String>
22 dup
23 ldc #11 <b>
25 invokespecial #15 <java/lang/String.<init>>
28 invokevirtual #10 <java/lang/StringBuilder.append>
31 invokevirtual #12 <java/lang/StringBuilder.toString>
34 astore_0
35 return

可以看到常量池兩個(gè)對(duì)象常量“a”和“b”（11和23行），兩個(gè)new的String對(duì)象（7和19），還有一個(gè)StringBudder對(duì)象（0），特別注意31行的toString方法又new了一個(gè)“ab”的對(duì)象，而不放入字符串常量池，所以答案是6個(gè)

intern方法的更改

private static void test5(){
        String s1 = new String("a") ;
        s1.intern();
        String s2 = "a";
        System.out.println(s1 == s2);//false

    }

這里結(jié)果為false，很正常，注意的是s1.intern();并沒有返回重新賦值，如果修改為s1 = s1.intern();則結(jié)果true；

再修改一下：

private static void test5(){
        String s1 = new String("a") + new String ("b");
        s1.intern();
        String s2 = "ab";
        System.out.println(s1 == s2);//false？

    }

我們知道第一段代碼并沒有在常量池生成“ab”，第二行代碼生成了但是沒返回，結(jié)果是不是false？

很遺憾，jdk6及其之前是false，但是jdk7以后是true，為什么呢，這就是提一下intern在jdk7之后做的改動(dòng)：如果常量池沒有對(duì)應(yīng)的字符串常量------- jdk6以及之前，該方法會(huì)在常量池中創(chuàng)建新的對(duì)象，這很好理解返回結(jié)果是false，但是在jdk7之后，如果堆空間已經(jīng)有了我們第一行new的“ab”后，只會(huì)在常量池創(chuàng)建一個(gè)指向前者的指針，所以返回是true；更進(jìn)一步，去掉代碼s1.intern();則結(jié)果就是false了，因?yàn)檫@時(shí)候常量池中是新的對(duì)象，而非第一個(gè)對(duì)象的指針

如果你現(xiàn)在回頭看上一個(gè)案例，為應(yīng)該發(fā)現(xiàn)的是重點(diǎn)是String s1 = new String(“a”) ;和String s1 = new String(“a”) + new String (“b”);的區(qū)別：后者沒有在常量池生成“ab”對(duì)象.

到此這篇關(guān)于Java的字符串常量池StringTable詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)StringTable詳解內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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