什么是字符串常量池

字符串的分配，和其他的對象分配一樣，耗費高昂的時間與空間代價。JVM為了提高性能和減少內存開銷，在實例化字符串常量的時候進行了一些優(yōu)化。為 了減少在JVM中創(chuàng)建的字符串的數(shù)量，字符串類維護了一個字符串池，每當代碼創(chuàng)建字符串常量時，JVM會首先檢查字符串常量池。如果字符串已經存在池中， 就返回池中的實例引用。如果字符串不在池中，就會實例化一個字符串并放到池中。

Java能夠進行這樣的優(yōu)化是因為字符串是不可變的，可以不用擔心數(shù)據沖突 進行共享

string的string Pool是一個圉定大小的Hashtable，默認值大小長度是1009。如果放進string Pool的string非常多，就會造成Hash沖突嚴重，從而導致鏈表會很長，而鏈表長了后直接會造成的影響就是當調用string.intern時性能會大幅下降。

參數(shù)設置

使用-xX :StringTablesize可設置stringTable的長度

在jdk6中stringTable是固定的，就是1009的長度，所以如果常量池中的字符串過多就會導致效率下降很快。StringTablesize設置沒有要求在jdk7中，stringTable的長度默認值是60013 jdk8開始，1009是可設置的最小值

字符串常量池中是不會存儲相同內容的字符串的（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整到Java堆內。

所有的字符串都保存在堆（Heap）中，和其他普通對象一樣，這樣可以讓你在進行調優(yōu)應用時僅需要調整堆大小就可以了

字符串常量池概念原本使用得比較多，但是這個改動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，字符串常量在堆內存中

為什么要從永久代調整位置到堆中？

因為我們在開發(fā)中會創(chuàng)建大量的字符串常量，回收效率低，導致永久代空間不足。放在堆里能及時回收內存

方法原理

常量與常量的拼接結果在常量池，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);
    }
}

以上三個字符串都存儲在常量池中，所以打印結果都是true 因為被final修飾的字符串會在編譯期放入常量池

只要其中有一個是變量，結果就在堆中。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";的過程等價于

第6行表示new一個StringBuilder對象 （jdk5之前是StringBuffer）

第10行執(zhí)行構造方法， 14行表示調用append方法拼接“a”

19行同理拼接“b”， 然后第22行表示調用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 了一個區(qū)別于常量池地址的新的String 對象

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

如果拼接的結果調用intern ()方法，則主動將常量池中還沒有的字符串對象放入池中，并返回此對象地址。

 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”到常量池并返回結果。 所以s4的地址指向常量池中的“ab”；

append和+的效率

我們已經通過字節(jié)碼看到“a”+“b”會new一個StringBuilder，調用append方法并toString，此時new 了一個StringBuilder，new 了一個String，注意此時常量池不會創(chuàng)建“ab”常量

所以在一個循環(huán)里String a += "xxx"的效率是遠低于在循環(huán)中sb.append(“xxx”)最后toSring的效率的，后者少創(chuàng)建了相當于n-1個StringBuiler對象 再看StringBuiler的構造方法：

/**
     * 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];
    }

默認數(shù)組長度是16，如果拼接的操作遠大于16，也是會引起頻繁擴容的，所以如果知道字符串的最終長度不超過某個值，可以直接將這個值通過構造器傳入以提高性能

面試題

new string(“a”)創(chuàng)建了幾個對象？

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，new一個Stirng對象字節(jié)碼第0行，方法區(qū)放入“a”對象對應字節(jié)碼第4行（如果之前常量池沒有的話）

new string(“a”) + new string(“b”)創(chuàng)建了幾個對象？

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

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：如果常量池沒有對應的字符串常量------- jdk6以及之前，該方法會在常量池中創(chuàng)建新的對象，這很好理解返回結果是false，但是在jdk7之后，如果堆空間已經有了我們第一行new的“ab”后，只會在常量池創(chuàng)建一個指向前者的指針，所以返回是true；更進一步，去掉代碼s1.intern();則結果就是false了，因為這時候常量池中是新的對象，而非第一個對象的指針

如果你現(xiàn)在回頭看上一個案例，為應該發(fā)現(xiàn)的是重點是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”對象.

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

最新評論