一、StringTable為什么要調(diào)整

jdk7之前，hotspot對(duì)于方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)是永久代，常量池包括字符串常量池放于永久代中；

jdk7時(shí)，hotspot將字符串常量池（還有靜態(tài)變量）放在了堆中。有一點(diǎn)“去永久代”的苗頭

jdk8之后，hotspot取出永久代，取而代之的是使用本地內(nèi)存的元空間。字符串常量池還是在堆中。

為什么要將字符串常量池StringTable放在堆中？

jdk7中將StringTable放到了堆空間中，因?yàn)橛谰么幕厥招屎艿?。在fullGC的時(shí)候才觸發(fā)，而fullGC是老年代空間不足，永久代不足時(shí)才觸發(fā)，觸發(fā)次數(shù)較少，甚至在開發(fā)中我們要避免出現(xiàn)fullGC。這就導(dǎo)致了StringTable回收效率不高，而我們開發(fā)中會(huì)創(chuàng)建大量的字符串，回收效率低，導(dǎo)致永久代內(nèi)存不足。放到堆里，能及時(shí)回收內(nèi)存。

二、String的基本特性

jdk8及以前，內(nèi)部定義了final char[] value用于存儲(chǔ)字符串?dāng)?shù)據(jù)

JDK9時(shí)改為byte[] + 字符類型標(biāo)記，為什么做出這個(gè)改變呢？

char數(shù)組一個(gè)char占16bits（兩個(gè)字節(jié)），String是堆空間的主要部分，大部分是latin-1字符，一個(gè)字節(jié)就夠了，這樣會(huì)有一半空間浪費(fèi)。所以采用byte數(shù)組+字符串類型，如果是中文等UTF-16 的用兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)。

StringBuffer，StringBuilder同樣做了修改

String為什么不可變？

因?yàn)榈讓訑?shù)組被final修飾。而且其類自身也被final修飾，這就導(dǎo)致了不能通過(guò)繼承去修改其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。保證了其不可變性。

• 當(dāng)字符串重新賦值，需要重寫指定內(nèi)存區(qū)域賦值，不能使用原有的value進(jìn)行賦值
• 當(dāng)對(duì)現(xiàn)有的字符串進(jìn)行連接操作時(shí)，也需要重新指定內(nèi)存區(qū)域賦值，不能對(duì)使用原有的value進(jìn)行賦值
• 當(dāng)調(diào)用String的replace方法修改指定字符或字符串時(shí)，也需要重新指定內(nèi)存區(qū)域賦值，不能使用原有的value進(jìn)行賦值。

字符串常量池中不會(huì)存儲(chǔ)相同的字符串的

String的String pool是一個(gè)固定大小的HashTable，默認(rèn)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，直接影響就是調(diào)用String.intern時(shí)性能會(huì)大幅下降

• -XX:StringTableSize可設(shè)置StringTable的大小
• JDK6固定1009，jdk7中StringTable默認(rèn)的長(zhǎng)度是60013,JDK8時(shí)默認(rèn)是60013，1009是可設(shè)置的最小值

三、String的內(nèi)存分配

Java語(yǔ)言中有8種基本數(shù)據(jù)類型和一種比較特殊的類型String,這些類型為了使他們?cè)龠\(yùn)行過(guò)程中速度更快，更節(jié)省內(nèi)存，都提供了一種常量池的概念

String的常量池比較特殊，主要使用方法有兩種

• 直接使用雙引號(hào)，聲明出來(lái)的String對(duì)象會(huì)直接存儲(chǔ)在常量池中
• 如果不是雙引號(hào)聲明的String對(duì)象，可以使用String提供的intern()方法

jdk6及之前，字符串常量池存在永久代

jdk7中，字符串常量池調(diào)整到Java堆中，調(diào)優(yōu)時(shí)僅需調(diào)整堆大小就可以

四、字符串拼接操作

常量與常量的拼接結(jié)果在常量池，原理是編譯期優(yōu)化

只要其中有一個(gè)變量，拼接結(jié)果就在堆中（常量池以外的堆），變量的拼接原理是StringBuilder 

String res  = s1 + s2; 
// 實(shí)際上是StringBuilder s = new StringBuilder().append(s1).append(s2); 
// 然后調(diào)用s.toString();

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(méi)有的字符串對(duì)象放入池中，并返回此對(duì)象地址

字符串拼接操作不一定使用的是StringBuilder如果拼接符號(hào)左右兩邊都是字符串常量或常量引用，則仍然使用編譯期優(yōu)化，即非StringBuilder的方式

針對(duì)final修飾類，方法，基本數(shù)據(jù)類型，引用數(shù)據(jù)類型變量的結(jié)構(gòu)時(shí)，能使用final盡量使用上

五、intern()方法

jdk1.6中，將這個(gè)字符串對(duì)象放入串池

• 如果串池中有，則并不會(huì)放入，返回已有串池中的對(duì)象的地址，
• 如果沒(méi)有，會(huì)把對(duì)象復(fù)制一份，放入串池，并返回串池中的對(duì)象地址

jdk1.7起，將這個(gè)字符串對(duì)象嘗試放入串池

• 如果串池中有，則并不會(huì)放入，返回已有的串池中的對(duì)象的地址
• 如果沒(méi)有，則會(huì)把對(duì)象的引用地址復(fù)制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址

例子：

前置知識(shí)

newString("ab")會(huì)創(chuàng)建幾個(gè)對(duì)象？

2個(gè)對(duì)象，查看字節(jié)碼驗(yàn)證。一個(gè)是常量池ab，一個(gè)是new出來(lái)在堆空間。（前提是常量池沒(méi)有ab）

new String("a")+new String("b")?

• 對(duì)象1，有拼接操作就newStringBuilder
• 對(duì)象2，new一個(gè)String
• 對(duì)象3，常量池a
• 對(duì)象4，new String
• 對(duì)象5，常量池b
• 對(duì)象6，StringBuilder，toString方法會(huì)new String返回
  • 注意：toString方法這里new String并不會(huì)向字符串常量池中放入"ab"，不像我們平時(shí)上面一樣會(huì)放入一個(gè)“ab”在常量池中。

結(jié)果

jdk6        false false

jdk7/8        false true

分析：

jdk6的intern會(huì)復(fù)制一份"1"放入字符串常量池。但是new的時(shí)候其實(shí)已經(jīng)放入常量池了，所以這里intern沒(méi)啥用，此時(shí)s2拿到的就是常量池的那一份。而s是指向堆中new出來(lái)的String對(duì)象，所以為false

s3這里intern的時(shí)候常量池沒(méi)有“11”，所以會(huì)復(fù)制一份放入常量池，此時(shí)s4拿到的就是常量池的那一份。而s3指向堆中new出來(lái)的String對(duì)象，所以為false

jdk7/8的intern是復(fù)制引用地址放入字符串常量池，但是new的時(shí)候其實(shí)已經(jīng)放入常量池了，所以這里intern沒(méi)啥用，此時(shí)s2拿到的就是常量池的那一份。所以為false

s3這里intern的時(shí)候常量池沒(méi)有“11”，所以會(huì)復(fù)制引用放入常量池，此時(shí)s4拿到的就是常量池的那一份引用。而s3也指向堆中new出來(lái)的String對(duì)象，所以為true

六、Stringtable的垃圾回收

-XX:+PrintStringTableStatistics

七、G1中String去重操作

背景：對(duì)許多Java應(yīng)用，做的測(cè)試結(jié)果如下

• 堆存貨數(shù)據(jù)集合里面String對(duì)象占了25%
• 堆存活數(shù)據(jù)集合里面重復(fù)的String對(duì)象有13.5%
• String對(duì)象的平均長(zhǎng)度是45

許多大規(guī)模的Java應(yīng)用的瓶頸在于內(nèi)存。Java堆中存活的數(shù)據(jù)集合差不多25%是String對(duì)象，這里差不多一半的String對(duì)象是重復(fù)的， 重復(fù)是指equals方法=true,堆上重復(fù)的String對(duì)象必然是一種內(nèi)存的浪費(fèi)。G1垃圾收集器中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)持續(xù)對(duì)重復(fù)的String對(duì)象進(jìn)行去重，這樣避免浪費(fèi)。

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