轉載自??面試進階之字符串常量池

作為最基礎的引用數據類型，Java 設計者為 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，作為最基礎的數據類型，大量頻繁的創建字符串，極大程度地影響程序的性能

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

• 為字符串開辟一個字符串常量池，類似于緩存區

• 創建字符串常量時，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.實現的基礎

• 實現該優化的基礎是因為字符串是不可變的，可以不用擔心數據沖突進行共享

• 運行時實例創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：

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堆

• 存儲的是對象，每個對象都包含一個與之對應的class

• JVM只有一個堆區(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，棧中只保存基礎數據類型的對象和自定義對象的引用(不是對象)

• 每個棧中的數據(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、執行環境上下文、操作指令區(存放操作指令)

• 數據大小和生命周期是可以確定的，當沒有引用指向數據時，這個數據就會自動消失

方法區

• 靜態區，跟堆一樣，被所有的線程共享

• 方法區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

代碼：堆棧方法區存儲字符串

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

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字符串對象的創建

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

1.在常量池中查找是否有“abc”對象

• 有則返回對應的引用實例

• 沒有則創建對應的實例對象

2.在堆中 new 一個 String("abc") 對象

3.將對象地址賦值給str4,創建一個引用

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

根據字面量，往往會提出這樣的變式題：

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

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

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

字符串對象內部是用字符數組存儲的，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數組，并在常量池分配一個由這個char數組組成的字符串，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，但內部的字符數組引用著m內部的字符數組

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

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組，并且用equal判斷的話也會返回true

總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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