聊一聊让我蒙蔽一晚上的各种常量池

妖狐艹你老母 2021-07-31 19:26 316阅读 0赞

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阅读文本大概需要 6 分钟。

作者：帅地，一个热爱编程的在校生，我的世界不只有coding，还有writing。目前维护订阅号「苦逼的码农」，专注于写「算法与数据结构」，「Java」，「计算机网络」。

在写之前我们先来看几个问题，假如你对这些问题已经很懂了的话，那大可不用看这篇文章，如果不大懂的话，那么可以看看我的想法。

问题1：

public static void main(String\[\] args)\{    String t1 = new String("1");    t1.intern();    String t2 = "1";    System.out.println(t1 == t2);    String t3 = new String("2") + new String("2");    t3.intern();    String t4 = "22";    System.out.println(t3 == t4); \}

答案输出：

JDK1.6是 false false

JDK1.7是 false true;

问题2(把问题1的语句调换一下位置)

public static void main(String\[\] args)\{    String t1 = new String("2");    String t2 = "2";    t1.intern();    System.out.println(t1 == t2);    String t3 = new String("2") + new String("2");    String t4 = "22";    t3.intern();    System.out.println(t3 == t4); \}

答案输出：  
false false

对于这两个问题，看了几个人的博客，可谓百花齐放，越看越懵逼

问题3

public static void main(String\[\] args)\{    Integer a = 1;    Integer b = 2;    Integer c = 3;    Integer d = 3;    Integer e = 321;    Integer f = 321;    Long g = 3L;    System.out.println(c == d);    System.out.Println(e == f);    System.out.println(c == (a + b));    System.out.println(c.equals(a+b));    System.out.println(g == (a + b));    System.out.println(g.equals(a + b)); \}

答案输出：

true

false

true

false

问题4：

运行时常量池与字符串常量池是什么关系？包含？

在解决问题之前，我们先来简单了解一些常量池的一些知识点(大部分来源于周志明的深入Java虚拟机这本书)。

### JVM中的几种常量池 ###

#### 1.class文件常量池 ####

在Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是**常量池(Constant Pool Table)**，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

这里简单解释下字面量和符号引用

**字面量**

字面量类似与我们平常说的常量，主要包括：

1.  文本字符串：就是我们在代码中能够看到的字符串，例如String a = “aa”。其中”aa”就是字面量。
2.  被final修饰的变量。

**符号引用**

主要包括以下常量：

1.  类和接口和全限定名：例如对于String这个类，它的全限定名就是java/lang/String。
2.  字段的名称和描述符：所谓字段就是类或者接口中声明的变量，包括类级别变量（static)和实例级的变量。
3.  方法的名称和描述符。所谓描述符就相当于方法的**参数类型+返回值类型**。

#### 2.运行时常量池 ####

我们上面说的class文件中的常量池，它会在类加载后进入**方法区**中的运行时常量池。并且需要的注意的是，运行时常量池是全局共享的，多个类共用一个运行时常量池。并且class文件中常量池多个相同的字符串在运行时常量池只会存在一份。

注意运行时常量池存在于**方法区**中。

#### 3.字符串常量池 ####

看名字我们就可以知道字符串常量池会用来存放**字符串**，也就是说常量池中的文本字符串会在类加载时进入字符串常量池。

那字符串常量池和运行时常量池是什么关系呢？上面我们说常量池中的字面量会在类加载后进入运行时常量池，其中字面量中有包括文本字符串，显然从这段文字我们可以知道字符串常量池存在于运行时常量池中。也就存在于**方法区**中。

不过在周志明那本深入java虚拟机中有说到，到了JDK1.7时，字符串常量池就被移出了方法区，转移到了**堆**里了。

那么我们可以推断，到了JDK1.7以及之后的版本中，运行时常量池并没有包含字符串常量池，运行时常量池存在于方法区中，而字符串常量池存在于**堆**中。

说了这么多，现在我们开始来解决上面提出了问题。

#### 解决问题 ####

问题1：

答案输出：

JDK1.6是 false false。

JDK1.7是 false true;

在解决这个问题之前，我们先来看另外一道面试中经常会问到的问题。

String t = new String("tt");

假如程序中只有这样一行代码，那么这行代码创建了几个对象？

我们上面说过，”tt”属于字面量，那么它会在类加载之后存在于字符串常量池中，也就是说，在 String t = new String(“tt”)这句代码执行之前，字符串常量池就已经创建了”tt”这个字符串对象了，我们都知道，new这个关键字会在堆中创建一个对象。

所以，这段代码创建了两个对象。一个在堆中，一个在字符串常量池中。

那么下面这段代码又是创建了几个对象呢？

String t1 = new String("tt"); String t2 = new String("tt");

答是这段代码创建了三个对象，我们上面说了，字符串常量池只会保存一份内容相同的字符串。也就是说，在这两句代码执行之前，字符串常量池就已经创建了内容为”tt”的对象了。这两句代码执行之后，又在堆中创建了两个，所以一共创建了三个。

那么下面这段代码又是创建了几个对象？

String t = "tt";

答是1个，在这段代码执行之前，字符串常量池已经创建了一个”tt”的对象，但由于这行代码并非用new的方法，所以虚拟机会在字符串常量池中寻找是否有内容为”tt”的字符串对象，如果有，则直接返回这个字符串的引用，所以最终结果只创建了一个对象。

回到我们的问题，在这里我们先**解释下String 的intern方法**。

例如我们调用了t.intern()。

在JDK1.6的时候，调用了这个方法之后，虚拟机会在字符串常量池在查找是否有内容与”tt”相等的对象，如果有，则返回这个对象，如果没有，则会在字符串常量池中**添加**这个对象。注意，是把这个对象添加到字符串常量池。

到了JDK1.7之后，如果调用了intern这个方法，虚拟机会在字符串常量池在查找是否有内容与”tt”相等的对象，如果有，则返回这个对象，如果没有。则会在堆中把这个对象的**引用**复制添加到字符串常量池中。注意，这个时候添加的是对象在堆中的引用。

**现在开始来分析问题中的代码**

t1 = new String(“1”)。

这句代码执行之前，字符串常量池中已经有”t”这个对象，执行之后会在堆中也创建一个”t”的对象，**此时t1指向的是堆中的对象**。

t1.intern();

这句代码执行之后，会在字符串常量池寻早内容为”t”的对象，字符串常量池已经存在这个对象了，把这个对象返回(不过返回之后并没有变量来接收)。

t2 = “1”。

这句执行后会在字符串常量池查找内容为”t”的对象，字符串常量池已经有这个对象了，返回给t2，**此时t2指向的是常量池中的对象**。

一个是常量池中的对象，一个是在堆中的对象，两者能相等吗？因此

t1 与 t2不相等。

**接着下面**

t3 = new String(“2”) + new String(“2”);

这段代码调用之前，字符串常量池有一个”2”的对象，执行之后，实际上会调用StringBuilder的append()方法类进行拼接，最后在堆中创建一个”22”的对象，注意，此时**字面量**并没有”22”这个字符串，也就是说在字符串常量池并没有”22”这个对象。**此时t3指向堆中”22”这个对象**

t3.intern();

执行这个方法之后

**在JDK1.6的时候**，它在字符串常量池中并没有找到内容为”22”的对象，所以这个时候会把这个**对象添加到字符串常量池**，并把这个对象返回(此时并没有变量来接收这个返回的对象)。注意添加的是对象，而并非引用。

t4 = “22”。

这句代码执行后，会返回字符串常量池中内容为”22”对象，**此时t4指向的是字符串常量池中的对象**。

显然，一个对象在字符串常量池，一个在堆中，两个对象并非是同一个对象，因此在JDK1.6的时候，t3与t4不相等。

**但是在JDK1.7的时候**

t3.intern()执行之后，由于在字符串常量池在并没有内容为”22”的对象，所以会把堆中该对象的引用赋值到字符串常量池。注意此时字符串常量池保存的是**堆中这个对象的引用**。

t4 = “22”。

执行这句代码之后，从字符串常量池返回给t4的是**堆中对象的引用**。此时t4指向的实际上是堆中对象的引用，也就是说，t3和t4指向的是同一个对象。

因此t3与t4相等。

不知道你明白了没有？反正我是搞了好久才明白…