【Java SE】JVM字符串常量池:位置、创建流程、对象个数与 `intern()`

JVM字符串常量池:位置、创建流程、对象个数与 intern

在 Java 里,String 无处不在:JSON、SQL、日志、配置......字符串创建频繁,如果每次都分配新对象,会带来明显的内存与 GC 压力。于是 JVM/类加载体系为 字符串字面量 提供了一个"复用池"------字符串常量池(String Intern Pool)

字符串常量池是什么?解决的是什么问题?

可以把字符串常量池理解为:对"可复用字符串"的缓存表

  • 当 class 文件里出现字符串字面量(例如 "abc"),JVM 在加载/运行过程中会确保池里有一份对应的字符串对象;
  • 后续再次用到同样字面量时,直接复用池中的那一个引用,避免重复分配。

它能成立有一个关键前提:String 不可变 。一旦某个 "abc" 被多个地方复用,也不会出现"你改了我也跟着变"的数据竞争问题。

常量池的位置:JDK 6/7/8+ 的常见理解

很多资料会把"方法区/永久代/元空间/堆"混在一起说。这里给一个更实用的记忆方式(以 HotSpot 为主):

  • JDK 6:字符串常量池常被认为在"永久代"(方法区的一种实现)里
  • JDK 7 起字符串常量池迁移到堆(更便于 GC、避免永久代容易 OOM)
  • JDK 8 起 :永久代移除,类元数据转到元空间(本地内存);但字符串常量池仍在堆这一点延续

结论:现代 Java(JDK 8/11/17/21...)里, 基本可以按"字符串常量池在堆上"来理解 。参考原文也按这个脉络展开。https://www.cnblogs.com/Andya/p/14067618.html

先搞懂两种"创建字符串"的差别

字面量:直接走常量池复用

java 复制代码
String a = "abc";
String b = "abc";
System.out.println(a == b); // true(同一份池对象)

因为 "abc" 是字面量,ab 指向同一个池中对象。

new String("abc"):堆上再来一份

java 复制代码
String a = "abc";
String b = new String("abc");
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a.equals(b)); // true

这里至少涉及两层含义:

  • "abc" 这个字面量:在池里(如果之前没有则放进去)
  • new String("abc")堆上再 new 一个新对象 ,内容来自池中的 "abc"

常见写法到底创建几个字符串对象?

同样字面量多次出现

java 复制代码
String s1 = "123";
String s2 = "123";
String s3 = "123";
  • 池里 :1 个("123"
  • 堆上 :0个(没有 new String / 运行期拼接)

new String("123") 出现多次

java 复制代码
String s4 = new String("123");
String s5 = new String("123");
  • 池里 :1 个("123"
  • 堆上 :2个(new String("123")+ new String("123")

new String("a" + "b")

java 复制代码
String s6 = new String("a" + "b");

new String("a" + "b")编译期 会把 "a" + "b" 常量折叠"ab",等价于:new String("ab")

  • 池里 :1 个("ab"
  • 堆上 :1 个(new String("ab")

"a" + "b"

java 复制代码
String s7 = "a" + "b";

"a" + "b"编译期常量表达式 ,会被常量折叠为 "ab",等价于new String("ab")

  • :1 个("ab"
  • :0 个(没有 new String / 运行期拼接)

str1 + str2:运行期拼接,默认不会进常量池

java 复制代码
String s8= "ab";
String s9 = "cd";
String s10 = s8 + s9;
  • :2 个("ab""cd"
  • :1 个(运行期拼接结果 str3,内容为 "abcd",默认不进池)

【补充】:运行期拼接过程中还会在堆上临时创建 1 个 StringBuilder 对象 (以及其内部数组等),但它不属于"字符串常量池"。它会在 toString() 时创建新的结果 String 对象 (例如 "abcd")。

new String("ab") + "ab";

java 复制代码
String s11 = new String("ab") + "ab";
  • :1 个("ab"
  • :2 个(new String("ab") 1 个 + 运行期拼接结果 "abab" 1 个)

new String("ab") + new String("ab")

  • :1 个("ab"
  • :3 个(两个 new String("ab") + 运行期拼接结果 "abab"

new String("ab") + new String("cd");

  • :2 个("ab""cd"
  • :3 个(new String("ab") + new String("cd") + 运行期拼接结果 "abcd"

intern():让"等值字符串"指向池里的那一个

java 复制代码
String x = new String("123"); // 堆对象
String y = x.intern();        // 返回池中对应对象的引用
System.out.println(y == "123"); // true

理解一句话就够了:intern() 返回"常量池中等内容字符串"的引用;如果池里没有,可能把当前字符串(或其等价表示)放进去,再返回池引用。


参考

  • 原文:https://www.cnblogs.com/Andya/p/14067618.html
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