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如何理解Java 虚拟机中的String 类和常量池

String str1 = "abcd";String str2 = new String("abcd");System.out.println(str1==str2); //false

这两种不同的创建方法是有差别的:

第一种方式是在常量池中获取对象(“abcd” 属于字符串字面量,因此编译时期会在常量池中创建一个字符串对象);

第二种方式一共会创建两个字符串对象(前提是 String Pool 中还没有 “abcd” 字符串对象)。

  • “abcd” 属于字符串字面量,因此编译时期会在常量池中创建一个字符串对象,该字符串对象指向这个 “abcd” 字符串字面量;

  • 使用 new 的方式会在堆中创建一个字符串对象。
    str1 指向常量池中的 “abcd”,而 str2 指向堆中的字符串对象。

二、intern() 方法

intern() 方法设计的初衷,就是重用 String 对象,以节省内存消耗。

JDK6:当调用intern方法的时候,如果字符串常量池先前已创建出该字符串对象,则返回常量池中的该字符串的引用。否则,将此字符串对象添加到字符串常量池中,并且返回该字符串对象的引用。

JDK6+:当调用intern方法的时候,如果字符串常量池先前已创建出该字符串对象,则返回常量池中的该字符串的引用。否则,如果该字符串对象已存在与Java堆中,则将堆中对此对象的引用添加到字符串常量池中,并且返回该引用;如果堆中不存在,则在常量池中创建该字符串并返回其引用。

在 JVM 运行时数据区中的方法区有一个常量池,但是发现在 JDK 1.6 以后常量池被放置在了堆空间,因此常量池位置的不同影响到了 String 的 intern() 方法的表现。

String s = new String("1");s.intern();String s2 = "1";System.out.println(s == s2);String s3 = new String("1") + new String("1");s3.intern();String s4 = "11";System.out.println(s3 == s4);

JDK 1.6 及以下

上述代码输出结果:

falsefalse

解释:
在 JDK 1.6 中所有的输出结果都是 false,因为 JDK 1.6 以及以前版本中,常量池是放在 PermGen 区(属于方法区)中的,而方法区和堆区是完全分开的。

使用引号声明的字符串会直接在字符串常量池中生成的,而 new 出来的 String 对象是放在堆空间中的。所以两者的内存地址肯定是不相同的,即使调用了 intern() 方法也是不影响的。

intern() 方法在 JDK 1.6 中的作用:比如 String s = new String(“1”);,再调用 s.intern(),此时返回值还是字符串”1”,表面上看起来好像这个方法没什么用处。但实际上,在 JDK1.6 中:检查字符串常量池里是否存在 “1” 这么一个字符串,如果存在,就返回池里的字符串;如果不存在,该方法会把 “1” 添加到字符串常量池中,然后再返回它的引用。

JDK 1.6 及以上

上述代码输出结果:

falsetrue

解释:
String s= new String("1") 生成了字符串常量池中的 “1” 和堆空间中的字符串对象。

s.intern() s对象去字符串常量池中寻找后,发现 “1” 已存在于常量池中。

String s2 = "1"生成 s2 的引用指向常量池中的 “1” 对象。

显然,s 和 s2 的引用地址是不同的。

String s3 = new String("1") + new String("1")在字符串常量池中生成 “1”,并在堆空间中生成 s3 引用指向的对象(内容为 “11”)。 注意此时常量池中是没有 “11” 对象。

s3.intern()将 s3 中的 “11” 字符串放入字符串常量池中。 JDK 1.6 的做法是直接在常量池中生成一个 “11” 的对象。但在 JDK 1.7 中,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。这份引用直接指向 s3 引用的对象,也就是说 s3.intern() == s3 会返回 true。

String s4 = "11", 这一行代码会直接去常量池中创建,但是发现已经有这个对象了,此时 s4 就是指向 s3 引用对象的一个引用。因此 s3 == s4 返回了true。

三、字符串拼接

String str1 = "str";String str2 = "ing";String str3 = "str" + "ing";//常量池中的对象String str4 = str1 + str2; //TODO:在堆上创建的新的对象
String str5 = "string";//常量池中的对象System.out.println(str3 == str4);//falseSystem.out.println(str3 == str5);//trueSystem.out.println(str4 == str5);//false

注意:尽量避免多个字符串拼接,因为这样会重新创建对象。 如果需要改变字符串的话,可以使用 StringBuilder 或者 StringBuffer。

面试题:String s1 = new String(“abc”);问创建了几个对象?

创建2个字符串对象(前提是 String Pool 中还没有 “abcd” 字符串对象)。

  • “abc” 属于字符串字面量,因此编译时期会在常量池中创建一个字符串对象,指向这个 “abcd” 字符串字面量;

  • 使用 new 的方式会在堆中创建一个字符串对象。
    (字符串常量”abc”在编译期就已经确定放入常量池,而 Java 堆上的”abc”是在运行期初始化阶段才确定)。

String s1 = new String("abc");// 堆内存的地址值String s2 = "abc";System.out.println(s1 == s2);// 输出false//因为一个是堆内存,一个是常量池的内存,故两者是不同的。System.out.println(s1.equals(s2));// 输出true

本文标题:如何理解Java 虚拟机中的String 类和常量池
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