Java?常量池詳解之字符串常量池實現(xiàn)代碼
更新時間：2022年12月27日 10:30:08 作者：new?hilbert()
這篇文章主要介紹了Java?常量池詳解之字符串常量池,本文結合示例代碼對java字符串常量池相關知識講解的非常詳細，需要的朋友可以參考下
在Java的內(nèi)存分配中，總共3種常量池：
Java 常量池詳解（二）class文件常量池 和 Java 常量池詳解（三）class運行時常量池
1.字符串常量池(String Constant Pool）
在JDK1.7之前運行時常量池邏輯包含字符串常量池存放在方法區(qū), 此時hotspot虛擬機對方法區(qū)的實現(xiàn)為永久代
在JDK1.7 字符串常量池被從方法區(qū)拿到了堆中, 這里沒有提到運行時常量池,也就是說字符串常量池被單獨拿到堆,運行時常量池剩下的東西還在方法區(qū), 也就是hotspot中的永久代
在JDK1.8 hotspot移除了永久代用元空間(Metaspace)取而代之, 這時候字符串常量池還在堆, 運行時常量池還在方法區(qū), 只不過方法區(qū)的實現(xiàn)從永久代變成了元空間(Metaspace)
1.1:字符串常量池在Java內(nèi)存區(qū)域的哪個位置？
在JDK6.0及之前版本，字符串常量池是放在Perm Gen區(qū)(也就是方法區(qū))中；
- 在JDK7.0版本，字符串常量池被移到了堆中了。至于為什么移到堆內(nèi)，大概是由于方法區(qū)的內(nèi)存空間太小了。
- （堆內(nèi)是可以進行回收的，然后方法區(qū)也是能回收的，但是本身區(qū)域內(nèi)存比較少，如果用的字符串常量太多了，也會拋java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace 異常）
1.2:字符串常量池是什么？
- 在HotSpot VM里實現(xiàn)的string pool功能的是一個StringTable類，它是一個Hash表，默認值大小長度是1009；這個StringTable在每個HotSpot VM的實例只有一份，被所有的類共享。字符串常量由一個一個字符組成，放在了StringTable上。
- 在JDK6.0中，StringTable的長度是固定的，長度就是1009，因此如果放入String Pool中的String非常多，就會造成hash沖突，導致鏈表過長，當調用String#intern()時會需要到鏈表上一個一個找，從而導致性能大幅度下降；
- 在JDK7.0中，StringTable的長度可以通過參數(shù)指定：
-XX:StringTableSize=66666`
1.3 字符串常量池生成的時機？
String a = "a";
全局字符串池里的內(nèi)容是在類加載完成，經(jīng)過驗證，準備階段之后在堆中生成字符串對象實例，然后將該字符串對象實例的引用值存到string pool中（記?。簊tring pool中存的是引用值而不是具體的實例對象，具體的實例對象是在堆中開辟的一塊空間存放的）
如何將String對象放入到常量池
- “abc” 雙引號String 對象會自動放入常量池
- 調用String的intern 方法也會將對象放入到常量池中
String 對象代碼案例解析
public static void main(String[] args) {
String a = "a";
String b = "b";
String c = "a" + "b";
//生成兩個對象 一個"ab" ，一個新的String 對象value 值是ab
//public String(String original) {
// this.value = original.value;
// this.hash = original.hash;
//}
String d = new String("ab");
String e = a + "b";
String f = a + b;
String g = "ab";
System.out.println(e == c);
System.out.println(c == d);
System.out.println(f == c);
System.out.println(g == c);
String e1 = e.intern();
String c2 = c.intern();
System.out.println(e1 == c2);
System.out.println(e1 == c);
}
//運行結果
false
false
false
true
true
trueString c =“a” + “b” 和String c = “a” + b （String b= “b”）的區(qū)別
String b = "b"; String c = "a" + "b"; 等價于 String c ="ab" String c1 = "a" + b; // java 反編譯的結果 0 ldc #3 <b> //load constant 加載常量 "b" 2 astore_1 // 存入變量1中 3 ldc #4 <ab> //自動識別了 5 astore_2 6 new #7 <java/lang/StringBuilder> 9 dup 10 invokespecial #8 <java/lang/StringBuilder.<init>> 13 ldc #2 <a> 15 invokevirtual #9 <java/lang/StringBuilder.append> 18 aload_1 19 invokevirtual #9 <java/lang/StringBuilder.append> 22 invokevirtual #10 <java/lang/StringBuilder.toString> 25 astore_3 26 return
(1) “a”+“b” 編譯器自動識別了變成了 “ab” => 3 ldc #4
(2) “a” + b（變量）
- 先new 了StringBuilder 對象，并初始化init
- 然后bulider.append(“a”)
- 從變量1（b）中取出值"b"
- 然后執(zhí)行了bulider.append(“b”)
- 最后執(zhí)行了builder.toString() 方法 給變量3（ c1）進行賦值
new string(“abc”)創(chuàng)建了幾個對象
答案：是兩個 ，new string(xxxx)方法，xxxx傳入的是String對象。說明xxxx也是String對象。
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}String 是一個final 類型對象是不會變化的，如果發(fā)生變化，說明其實是新的對象。
public final class String
解析public native String intern() 方法
如果常量池中存在當前字符串, 就會直接返回當前字符串. 如果常量池中沒有此字符串, 會將此字符串放入常量池中后, 再返回
native實現(xiàn)代碼:
\openjdk7\jdk\src\share\native\java\lang\String.c
Java_java_lang_String_intern(JNIEnv *env, jobject this)
{
return JVM_InternString(env, this);
}\openjdk7\hotspot\src\share\vm\prims\jvm.h
JNIEXPORT jstring JNICALL JVM_InternString(JNIEnv *env, jstring str);
\openjdk7\hotspot\src\share\vm\prims\jvm.cpp
JVM_ENTRY(jstring, JVM_InternString(JNIEnv *env, jstring str))
JVMWrapper("JVM_InternString");
JvmtiVMObjectAllocEventCollector oam;
if (str == NULL) return NULL;
oop string = JNIHandles::resolve_non_null(str);
//調用StringTable::intern 方法
oop result = StringTable::intern(string, CHECK_NULL);
return (jstring) JNIHandles::make_local(env, result);
JVM_END\openjdk7\hotspot\src\share\vm\classfile\symbolTable.cpp
oop StringTable::intern(Handle string_or_null, jchar* name, int len, TRAPS) {
//根據(jù)名字找到對應hash下標
unsigned int hashValue = java_lang_String::hash_string(name, len);
int index = the_table()->hash_to_index(hashValue);
//順著對應的鏈表查找對應的值
oop string = the_table()->lookup(index, name, len, hashValue);
// Found
if (string != NULL) return string;
// Otherwise, add to symbol to table
return the_table()->basic_add(index, string_or_null, name, len,
hashValue, CHECK_NULL);
}\openjdk7\hotspot\src\share\vm\classfile\symbolTable.cpp
oop StringTable::lookup(int index, jchar* name, int len, unsigned int hash) {
for (HashtableEntry<oop>* l = bucket(index); l != NULL; l = l->next()) {
if (l->hash() == hash) {
if (java_lang_String::equals(l->literal(), name, len)) {
return l->literal();
}
}
}
return NULL;
}1.它的大體實現(xiàn)結構就是:JAVA 使用 jni 調用c++實現(xiàn)的StringTable的intern方法。
2.要注意的是，String的String Pool是一個固定大小的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。
Interger 包裝類的池化技術
public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
@Native public static final int MIN_VALUE = 0x80000000;
@Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;
//緩存-128到127的值在IntegerCache里面，可以進行共享
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
public static Integer valueOf(int i) {
//是不是在-128到127里面，不是的話就生成新的Integer
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
}
Integer 對象代碼案例解析
public void test(){
Integer i1 = 10;
Integer i2 = 10;
Integer i3 = new Integer(10);//新對象
Integer i4 = new Integer(10);//新對象
Integer i5 = Integer.valueOf(10);//從緩存池里面獲取。
Integer i6 = Integer.valueOf(128);
Integer i7 = 128;
System.out.println(i1 == i2); // true
System.out.println(i2 == i3); // false
System.out.println(i3 == i4); // false
System.out.println(i1 == i5); // true
System.out.println(i6 == i7); // false
}
//運行結果：
true
false
false
true
false為啥Integer i1 =10 跟Integer.valueOf(10) 是相等的？
因為Integer i1 = 10 底層原理是 Integer i1 = Integer.valueof(10)
//Integer i1 =10 反編譯的結果 0 bipush 10 2 invokestatic #14 <java/lang/Integer.valueOf> //調用了Integer.valueof方法 5 astore_1
為啥Integer i1 =128 跟Integer.valueOf(128) 是不相等的？
因為超過-128～127 這個范圍，就不在緩存池里面，不能共享都是新new 出來的
public static Integer valueOf(int i) {
//是不是在-128到127里面，不是的話就生成新的Integer
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}問題：包裝類對象池是不是 JVM 常量池的一種？
- 包裝類的對象池是池化技術的應用，并非是虛擬機層面的東西，而是 Java 在類封裝里實現(xiàn)的，IntegerCache 是 Integer在內(nèi)部維護的一個靜態(tài)內(nèi)部類，用于對象緩存。
- Integer 對象池在底層實際上就是一個變量名為 cache 的數(shù)組，里面包含了 -128 ～ 127 的 Integer 對象實例。使用對象池的方法就是通過 Integer.valueOf() 返回 cache 中的對象，像 Integer i = 10這種自動裝箱實際上也是調用 Integer.valueOf() 完成的
- 這和常量池中字面量的保存有很大區(qū)別，Integer 不需要顯示地出現(xiàn)在代碼中才添加到池中，初始化時它已經(jīng)包含了所有需要緩存的對象
到此這篇關于Java 常量池詳解之字符串常量池的文章就介紹到這了,更多相關java字符串常量池內(nèi)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！
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