Java?常量池詳解之字符串常量池實(shí)現(xiàn)代碼
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(yùn)行時(shí)常量池
1.字符串常量池(String Constant Pool）
在JDK1.7之前運(yùn)行時(shí)常量池邏輯包含字符串常量池存放在方法區(qū), 此時(shí)hotspot虛擬機(jī)對(duì)方法區(qū)的實(shí)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(yùn)行時(shí)常量池,也就是說字符串常量池被單獨(dú)拿到堆,運(yùn)行時(shí)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(shí)候字符串常量池還在堆, 運(yùn)行時(shí)常量池還在方法區(qū), 只不過方法區(qū)的實(shí)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(gè)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(jìn)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(huì)拋java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace 異常）
1.2:字符串常量池是什么？
- 在HotSpot VM里實(shí)現(xiàn)的string pool功能的是一個(gè)StringTable類，它是一個(gè)Hash表，默認(rèn)值大小長度是1009；這個(gè)StringTable在每個(gè)HotSpot VM的實(shí)例只有一份，被所有的類共享。字符串常量由一個(gè)一個(gè)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(huì)造成hash沖突，導(dǎo)致鏈表過長，當(dāng)調(diào)用String#intern()時(shí)會(huì)需要到鏈表上一個(gè)一個(gè)找，從而導(dǎo)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(shí)機(jī)？
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(yàn)證，準(zhǔn)備階段之后在堆中生成字符串對(duì)象實(shí)例，然后將該字符串對(duì)象實(shí)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(shí)例對(duì)象，具體的實(shí)例對(duì)象是在堆中開辟的一塊空間存放的）
如何將String對(duì)象放入到常量池
- “abc” 雙引號(hào)String 對(duì)象會(huì)自動(dòng)放入常量池
- 調(diào)用String的intern 方法也會(huì)將對(duì)象放入到常量池中
String 對(duì)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(gè)對(duì)象 一個(gè)"ab" ，一個(gè)新的String 對(duì)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(yùn)行結(jié)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(jià)于 String c ="ab" String c1 = "a" + b; // java 反編譯的結(jié)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(dòng)識(shí)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(dòng)識(shí)別了變成了 “ab” => 3 ldc #4
(2) “a” + b（變量）
- 先new 了StringBuilder 對(duì)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(jìn)行賦值
new string(“abc”)創(chuàng)建了幾個(gè)對(duì)象
答案：是兩個(gè) ，new string(xxxx)方法，xxxx傳入的是String對(duì)象。說明xxxx也是String對(duì)象。
public String(String original) {
this.value = original.value;
this.hash = original.hash;
}String 是一個(gè)final 類型對(duì)象是不會(huì)變化的，如果發(fā)生變化，說明其實(shí)是新的對(duì)象。
public final class String
解析public native String intern() 方法
如果常量池中存在當(dāng)前字符串, 就會(huì)直接返回當(dāng)前字符串. 如果常量池中沒有此字符串, 會(huì)將此字符串放入常量池中后, 再返回
native實(shí)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(diào)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(duì)應(yīng)hash下標(biāo)
unsigned int hashValue = java_lang_String::hash_string(name, len);
int index = the_table()->hash_to_index(hashValue);
//順著對(duì)應(yīng)的鏈表查找對(duì)應(yīng)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(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)就是:JAVA 使用 jni 調(diào)用c++實(shí)現(xiàn)的StringTable的intern方法。
2.要注意的是，String的String Pool是一個(gè)固定大小的Hashtable，默認(rèn)值大小長度是1009，如果放進(jìn)String Pool的String非常多，就會(huì)造成Hash沖突嚴(yán)重，從而導(dǎo)致鏈表會(huì)很長，而鏈表長了后直接會(huì)造成的影響就是當(dāng)調(diào)用String.intern時(shí)性能會(huì)大幅下降。
Interger 包裝類的池化技術(shù)
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(jìn)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(duì)象代碼案例解析
public void test(){
Integer i1 = 10;
Integer i2 = 10;
Integer i3 = new Integer(10);//新對(duì)象
Integer i4 = new Integer(10);//新對(duì)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(yùn)行結(jié)果：
true
false
false
true
false為啥Integer i1 =10 跟Integer.valueOf(10) 是相等的？
因?yàn)镮nteger i1 = 10 底層原理是 Integer i1 = Integer.valueof(10)
//Integer i1 =10 反編譯的結(jié)果 0 bipush 10 2 invokestatic #14 <java/lang/Integer.valueOf> //調(diào)用了Integer.valueof方法 5 astore_1
為啥Integer i1 =128 跟Integer.valueOf(128) 是不相等的？
因?yàn)槌^-128～127 這個(gè)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(duì)象池是不是 JVM 常量池的一種？
- 包裝類的對(duì)象池是池化技術(shù)的應(yīng)用，并非是虛擬機(jī)層面的東西，而是 Java 在類封裝里實(shí)現(xiàn)的，IntegerCache 是 Integer在內(nèi)部維護(hù)的一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類，用于對(duì)象緩存。
- Integer 對(duì)象池在底層實(shí)際上就是一個(gè)變量名為 cache 的數(shù)組，里面包含了 -128 ～ 127 的 Integer 對(duì)象實(shí)例。使用對(duì)象池的方法就是通過 Integer.valueOf() 返回 cache 中的對(duì)象，像 Integer i = 10這種自動(dòng)裝箱實(shí)際上也是調(diào)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(shí)它已經(jīng)包含了所有需要緩存的對(duì)象
到此這篇關(guān)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(guān)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(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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