如何理解Java 虛擬機中的String 類和常量池

本篇文章為大家展示了如何理解Java 虛擬機中的String 類和常量池，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

一、String 對象的兩種創(chuàng)建方式

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

這兩種不同的創(chuàng)建方法是有差別的:

第一種方式是在常量池中獲取對象(“abcd” 屬于字符串字面量，因此編譯時期會在常量池中創(chuàng)建一個字符串對象)；

第二種方式一共會創(chuàng)建兩個字符串對象（前提是 String Pool 中還沒有 “abcd” 字符串對象）。

• “abcd” 屬于字符串字面量，因此編譯時期會在常量池中創(chuàng)建一個字符串對象，該字符串對象指向這個 “abcd” 字符串字面量；

• 使用 new 的方式會在堆中創(chuàng)建一個字符串對象。
  str1 指向常量池中的 “abcd”，而 str2 指向堆中的字符串對象。

二、intern() 方法

intern() 方法設(shè)計的初衷，就是重用 String 對象，以節(jié)省內(nèi)存消耗。

JDK6：當(dāng)調(diào)用intern方法的時候，如果字符串常量池先前已創(chuàng)建出該字符串對象，則返回常量池中的該字符串的引用。否則，將此字符串對象添加到字符串常量池中，并且返回該字符串對象的引用。

JDK6+：當(dāng)調(diào)用intern方法的時候，如果字符串常量池先前已創(chuàng)建出該字符串對象，則返回常量池中的該字符串的引用。否則，如果該字符串對象已存在與Java堆中，則將堆中對此對象的引用添加到字符串常量池中，并且返回該引用；如果堆中不存在，則在常量池中創(chuàng)建該字符串并返回其引用。

在 JVM 運行時數(shù)據(jù)區(qū)中的方法區(qū)有一個常量池，但是發(fā)現(xiàn)在 JDK 1.6 以后常量池被放置在了堆空間，因此常量池位置的不同影響到了 String 的 intern() 方法的表現(xiàn)。

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

上述代碼輸出結(jié)果：

false
false

解釋：
在 JDK 1.6 中所有的輸出結(jié)果都是 false，因為 JDK 1.6 以及以前版本中，常量池是放在 PermGen 區(qū)（屬于方法區(qū)）中的，而方法區(qū)和堆區(qū)是完全分開的。

使用引號聲明的字符串會直接在字符串常量池中生成的，而 new 出來的 String 對象是放在堆空間中的。所以兩者的內(nèi)存地址肯定是不相同的，即使調(diào)用了 intern() 方法也是不影響的。

intern() 方法在 JDK 1.6 中的作用：比如 String s = new String(“1”);，再調(diào)用 s.intern()，此時返回值還是字符串”1”，表面上看起來好像這個方法沒什么用處。但實際上，在 JDK1.6 中：檢查字符串常量池里是否存在 “1” 這么一個字符串，如果存在，就返回池里的字符串；如果不存在，該方法會把 “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

上述代碼輸出結(jié)果：

false
true

解釋：
String s= new String("1") 生成了字符串常量池中的 “1” 和堆空間中的字符串對象。

s.intern() s對象去字符串常量池中尋找后，發(fā)現(xiàn) “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” 對象。

顯然，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”，并在堆空間中生成 s3 引用指向的對象（內(nèi)容為 “11”）。 注意此時常量池中是沒有 “11” 對象。

s3.intern()將 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個 “11” 的對象。但在 JDK 1.7 中，常量池中不需要再存儲一份對象了，可以直接存儲堆中的引用。這份引用直接指向 s3 引用的對象，也就是說 s3.intern() == s3 會返回 true。

String s4 = "11"， 這一行代碼會直接去常量池中創(chuàng)建，但是發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有這個對象了，此時 s4 就是指向 s3 引用對象的一個引用。因此 s3 == s4 返回了true。

三、字符串拼接

String str1 = "str";
String str2 = "ing";
String str3 = "str" + "ing";//常量池中的對象
String str4 = str1 + str2; //TODO:在堆上創(chuàng)建的新的對象      
String str5 = "string";//常量池中的對象
System.out.println(str3 == str4);//false
System.out.println(str3 == str5);//true
System.out.println(str4 == str5);//false

注意：盡量避免多個字符串拼接，因為這樣會重新創(chuàng)建對象。 如果需要改變字符串的話，可以使用 StringBuilder 或者 StringBuffer。

面試題：String s1 = new String(“abc”);問創(chuàng)建了幾個對象？

創(chuàng)建2個字符串對象（前提是 String Pool 中還沒有 “abcd” 字符串對象）。

• “abc” 屬于字符串字面量，因此編譯時期會在常量池中創(chuàng)建一個字符串對象，指向這個 “abcd” 字符串字面量；

• 使用 new 的方式會在堆中創(chuàng)建一個字符串對象。
  (字符串常量”abc”在編譯期就已經(jīng)確定放入常量池，而 Java 堆上的”abc”是在運行期初始化階段才確定)。

String s1 = new String("abc");// 堆內(nèi)存的地址值
String s2 = "abc";
System.out.println(s1 == s2);// 輸出false
//因為一個是堆內(nèi)存，一個是常量池的內(nèi)存，故兩者是不同的。
System.out.println(s1.equals(s2));// 輸出true

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