轉(zhuǎn)載自??面試進階之字符串常量池

作為最基礎(chǔ)的引用數(shù)據(jù)類型，Java 設(shè)計者為 String 提供了字符串常量池以提高其性能，那么字符串常量池的具體原理是什么，我們帶著以下三個問題，去理解字符串常量池：

• 字符串常量池的設(shè)計意圖是什么？

• 字符串常量池在哪里？

• 如何操作字符串常量池？

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字符串常量池的設(shè)計思想

a.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，作為最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)類型，大量頻繁的創(chuàng)建字符串，極大程度地影響程序的性能

b.JVM為了提高性能和減少內(nèi)存開銷，在實例化字符串常量的時候進行了一些優(yōu)化

• 為字符串開辟一個字符串常量池，類似于緩存區(qū)

• 創(chuàng)建字符串常量時，首先堅持字符串常量池是否存在該字符串

• 存在該字符串，返回引用實例，不存在，實例化該字符串并放入池中

c.實現(xiàn)的基礎(chǔ)

• 實現(xiàn)該優(yōu)化的基礎(chǔ)是因為字符串是不可變的，可以不用擔(dān)心數(shù)據(jù)沖突進行共享

• 運行時實例創(chuàng)建的全局字符串常量池中有一個表，總是為池中每個唯一的字符串對象維護一個引用,這就意味著它們一直引用著字符串常量池中的對象，所以，在常量池中的這些字符串不會被垃圾收集器回收

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代碼：從字符串常量池中獲取相應(yīng)的字符串

??String?str1?=?“hello”;String?str2?=?“hello”;System.out.printl（"str1?==?str2"?:?str1?==?str2?)?//true

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字符串常量池在哪里

在分析字符串常量池的位置時，首先了解一下堆、棧、方法區(qū)：

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堆

• 存儲的是對象，每個對象都包含一個與之對應(yīng)的class

• JVM只有一個堆區(qū)(heap)被所有線程共享，堆中不存放基本類型和對象引用，只存放對象本身

• 對象的由垃圾回收器負責(zé)回收，因此大小和生命周期不需要確定

棧

• 每個線程包含一個棧區(qū)，棧中只保存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型的對象和自定義對象的引用(不是對象)

• 每個棧中的數(shù)據(jù)(原始類型和對象引用)都是私有的

• 棧分為3個部分：基本類型變量區(qū)、執(zhí)行環(huán)境上下文、操作指令區(qū)(存放操作指令)

• 數(shù)據(jù)大小和生命周期是可以確定的，當(dāng)沒有引用指向數(shù)據(jù)時，這個數(shù)據(jù)就會自動消失

方法區(qū)

• 靜態(tài)區(qū)，跟堆一樣，被所有的線程共享

• 方法區(qū)中包含的都是在整個程序中永遠唯一的元素，如class，static變量

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字符串常量池則存在于方法區(qū)

代碼：堆棧方法區(qū)存儲字符串

String?str1?=?“abc”; String?str2?=?“abc”; String?str3?=?“abc”; String?str4?=?new?String(“abc”); String?str5?=?new?String(“abc”);

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字符串對象的創(chuàng)建

面試題：String str4 = new String(“abc”) 創(chuàng)建多少個對象？

1.在常量池中查找是否有“abc”對象

• 有則返回對應(yīng)的引用實例

• 沒有則創(chuàng)建對應(yīng)的實例對象

2.在堆中 new 一個 String("abc") 對象

3.將對象地址賦值給str4,創(chuàng)建一個引用

所以，常量池中沒有“abc”字面量則創(chuàng)建兩個對象，否則創(chuàng)建一個對象，以及創(chuàng)建一個引用

根據(jù)字面量，往往會提出這樣的變式題：

String str1 = new String("A"+"B") ; 會創(chuàng)建多少個對象??

String str2 = new String("ABC") + "ABC" ; 會創(chuàng)建多少個對象?

str1：
字符串常量池："A","B","AB" : 3個
堆：new String("AB") ：1個
引用： str1 ：1個
總共 ： 5個

str2 ：
字符串常量池："ABC" : 1個
堆：new String("ABC") ：1個
引用： str2 ：1個
總共 ： 3個

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代碼：基礎(chǔ)類型的變量和常量，變量和引用存儲在棧中，常量存儲在常量池中

int?a1?=?1; int?a2?=?1; int?a3?=?1;public?static?int?INT1?=1?; public?static?int?INT2?=1?; public?static?int?INT3?=1?;

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操作字符串常量池的方式

JVM實例化字符串常量池時

??String?str1?=?“hello”;String?str2?=?“hello”;System.out.printl（"str1?==?str2"?:?str1?==?str2?)?//true String.intern()

通過new操作符創(chuàng)建的字符串對象不指向字符串池中的任何對象，但是可以通過使用字符串的intern()方法來指向其中的某一個。java.lang.String.intern()返回一個保留池字符串，就是一個在全局字符串池中有了一個入口。如果以前沒有在全局字符串池中，那么它就會被添加到里面

???//?Create?three?strings?in?three?different?ways.String?s1?=?"Hello";String?s2?=?new?StringBuffer("He").append("llo").toString();String?s3?=?s2.intern();//?Determine?which?strings?are?equivalent?using?the?==//?operatorSystem.out.println("s1?==?s2??"?+?(s1?==?s2));?//?falseSystem.out.println("s1?==?s3??"?+?(s1?==?s3));?//?true

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字面量和常量池初探

字符串對象內(nèi)部是用字符數(shù)組存儲的，那么看下面的例子:

String?m?=?"hello,world"; String?n?=?"hello,world"; String?u?=?new?String(m); String?v?=?new?String("hello,world");

1.會分配一個11長度的char數(shù)組，并在常量池分配一個由這個char數(shù)組組成的字符串，然后由m去引用這個字符串

2.用n去引用常量池里邊的字符串，所以和n引用的是同一個對象

3.生成一個新的字符串，但內(nèi)部的字符數(shù)組引用著m內(nèi)部的字符數(shù)組

4.同樣會生成一個新的字符串，但內(nèi)部的字符數(shù)組引用常量池里邊的字符串內(nèi)部的字符數(shù)組，意思是和u是同樣的字符數(shù)組

使用圖來表示的話，情況就大概是這樣的(使用虛線只是表示兩者其實沒什么特別的關(guān)系):

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測試demo：

????????String?m?=?"hello,world";String?n?=?"hello,world";String?u?=?new?String(m);String?v?=?new?String("hello,world");System.out.println(m?==?n);?//true?System.out.println(m?==?u);?//falseSystem.out.println(m?==?v);?//falseSystem.out.println(u?==?v);?//false

結(jié)論：

• m和n是同一個對象

• m,u,v都是不同的對象

• m,u,v,n但都使用了同樣的字符數(shù)組，并且用equal判斷的話也會返回true

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面试进阶之字符串常量池的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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