Java-底层建筑-JVM-第3篇-StringTable

String：字符串，使用一对 “” 引起来表示

String s1 = “hello”;
String s2 = new String(“hello”);

String：声明为final的，不可被继承

String 实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的，实现了Comparable接口：表示String可以比较大小

在JDK8以及之前，String内部定义了final char[] value 用来存储字符串数据，JDK9之后使用 byte[]

String：代表不可变的字符序列。简称：不可变性

当对字符串重新赋值的时候，需要重写指定内存区域赋值，而不是修改原有的value进行赋值不能对现有的字符串进行连接操作，也需要重新指定内存区域，不是修改原有的value进行赋值当调用String的replace()方法修改指定字符或者字符串的时候，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value赋值通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串声明在常量池中

String的String Pool 是一个固定大小的HashTable 默认长度为1009，如果放进去String Pool 的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表很长，而链表长了之后，会直接影响调用 String.intern()的性能使用 -XX:StringTableSize 可设置StringTable的长度在JDK6中的StringTable是固定的，就是1009的长度，如果字符串常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快，StirngTableSize设置没有要求在JDK7中，StringTable的默认长度为 60013，JDK7没有要求JDK8开始1009 是可设置的最小值Stirng intern()方法：如果字符串常量池中没有对应的字符串的话，就添加在常量池 String的内存分配

在Java语言中有8种基本数据类型和String，这些类型为了使它们在运行速度中更快，更节省内存。都提供了常量池

常量池就相似于一个Java系统级别提供的缓存。8中基本类型都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊，主要的使用方法有2种

直接使用双引号声明String的对象会直接存储在常量池中如果不是使用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern() 方法

在JDK6以及以前，字符串常量池存放在永久代

JDK7种Oracle对字符串池的逻辑做了很大的改变，将 字符串常量池的位置调整到Java堆内

所有的字符串都保存在堆中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优的时候仅仅需要调整堆大小就可以了字符串常量池的概念原本使用的比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由考虑使用String.intern();Java8元空间，字符串常量在堆

之前的永久代比较小，放大量的字符串，会占用很大的空间永久代垃圾回收的频率很低

`

常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化常量池中不会存在相同内容的常量只要其中有一个是变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder如果拼接的结果调用intern()方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回此对象的地址 拼接操作的原理

实例代码

package cn.icanci.jvm.string;


public class CreateStringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "hello ";
        String str2 = "world";
        String s = str + str2;
        System.out.println(s);
    }
}

javap 反编译之后的字节码

 0 ldc #2 
 2 astore_1
 3 ldc #3 
 5 astore_2
 6 new #4 
 9 dup
10 invokespecial #5 >
13 aload_1
14 invokevirtual #6 
17 aload_2
18 invokevirtual #6 
21 invokevirtual #7 
24 astore_3
25 getstatic #8 
28 aload_3
29 invokevirtual #9 
32 return

String拼接的原理：
只要是变量，就先创建一个StringBuilder对象，然后调用StringBuilder的append()方法，分别拼接两个字符串，拼接结束之后，调用StringBuilder的toString()方法，返回为新的字符串

在JDK5.0之前使用的是StringBuffer进行拼接，在JDK5.0之后，StringBuilder出现，然后使用了StringBuilder来拼接拼接的实际操作如下

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("hello ");
sb.append("world");
sb.toString(); // 类似于 new String("hello world");

字符串拼接操作，不一定是使用的是StringBuilder，如果两边都是final的字符串常量或者常量引用，仍然使用编译器优化，此时不使用StringBuilder的方式

针对final修饰类、方法、基本数据类型、引用数据类型的量的结果的时候，能使用fianl就使用final

在使用StringBuilder和StringBuffer的时候，如果已知具体的大小，可以进行有参构造函数，创建一个指定初始大小的数组，可以避免返回扩容转移数组，耗费空间和资源

如果不是双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern方法：intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在，就会将当前字符串放入常量池中

String s = new String(“爪哇贡尘拾Miraitow”).intern();

也就是说，如果在任意字符串上调用String intern方法，那么其返回结果所指向的哪个类实例，必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此，下列表达式的值必为true

(“a”+“b”+“c”).intern() == “abc”

通俗点讲，Interned String 就是确保字符串在内存中只有一份拷贝，这样可以节约内存空间，加快字符串操作任务的执行速度。注意：这个值会被存放在字符串内部池（String Intern Pool）

只要字符串对象调用了 intern() 方法，那么返回值是指向字符串常量池中的数据

实例代码

package cn.icanci.jvm.string;


public class StringInternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("1");
        s.intern();
        String s2 = new String("1");
        System.out.println(s == s2);
        String s3 = new String("1") + new String("2");
        s3.intern();
        String s4 = "11";
        System.out.println(s3 == s4);
    }
}

// 打印结果
// false
// false

题目new String(“ab”) 会创建几个对象？

package cn.icanci.jvm.string;


public class StringNewDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String ab = new String("ab");
    }
}

 0 new #2 
 3 dup
 4 ldc #3 
 6 invokespecial #4 >
 9 astore_1
10 return

从上面反编译看出，创建了两个对象，一个放在堆中，一个放在了字符串常量池 ldc指令

如果之前常量池是有的，就字符串的值就直接引用到此常量

new String(“a”) + new String(“b”) 创建了几个对象

package cn.icanci.jvm.string;


public class StringNewDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String ab = new String("b") + new String("b");
    }
}

 0 new #2 
 3 dup
 4 invokespecial #3 >
 7 new #4 
10 dup
11 ldc #5 
13 invokespecial #6 >
16 invokevirtual #7 
19 new #4 
22 dup
23 ldc #5 
25 invokespecial #6 >
28 invokevirtual #7 
31 invokevirtual #8 
34 astore_1
35 return

package cn.icanci.jvm.string;


public class StringInternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("1");
        // 调用此方法之前，字符串常量池已经有了 "1"
        s.intern();
        // 此时 s 指的是堆空间的地址
        // 此时 s2 指向的是常量池中的地址
        String s2 = "1";
        // JDK6：false
        // JDK7/8：false
        System.out.println(s == s2);
        // 因为 new String("1") + new String("1"); 这个过程没有把"11"放在常量池
        // 此时 s3 的地址就是相当于 new String("11"); 字符串常量池没有"11"
        String s3 = new String("1") + new String("1");
        // 在字符串常量池生成"11"
        // 这个"11"如何理解
        // 在JDK6中就是创建了一个新的对象
        // 在JDK7中，调用 s3.intern(),字符串常量池中 "11"的值就是创建对象的地址
        s3.intern();
        // 使用的是上一行代码执行时，在常量池中生成的"11" 的地址
        String s4 = "11";
        // JDK6：false
        // JDK7/8：true
        System.out.println(s3 == s4);
    }
}

 0 new #2 
 3 dup
 4 ldc #3 <1>
 6 invokespecial #4 >
 9 astore_1
10 aload_1
11 invokevirtual #5 
14 pop
15 ldc #3 <1>
17 astore_2
18 getstatic #6 
21 aload_1
22 aload_2
23 if_acmpne 30 (+7)
26 iconst_1
27 goto 31 (+4)
30 iconst_0
31 invokevirtual #7 
34 new #8 
37 dup
38 invokespecial #9 >
41 new #2 
44 dup
45 ldc #3 <1>
47 invokespecial #4 >
50 invokevirtual #10 
53 new #2 
56 dup
57 ldc #3 <1>
59 invokespecial #4 >
62 invokevirtual #10 
65 invokevirtual #11 
68 astore_3
69 aload_3
70 invokevirtual #5 
73 pop
74 ldc #12 <11>
76 astore 4
78 getstatic #6 
81 aload_3
82 aload 4
84 if_acmpne 91 (+7)
87 iconst_1
88 goto 92 (+4)
91 iconst_0
92 invokevirtual #7 
95 return

package cn.icanci.jvm.string;


public class StringInternDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 拓展
        // 执行完之后，字符串常量池不存在 "11" 
        String s3 = new String("1") + new String("1");
        // 在字符串常量池生成 "11"
        String s4 = "11";
        String s5 = s3.intern();
        System.out.println(s3 == s4);
        System.out.println(s4 == s5);
    }
}


// 打印
// false
// true