String放入运行时常量池的时机与String.intern方法解惑

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-04-05 06:28 224阅读 0赞

## 运行时常量池概述 ##

Java运行时常量池中主要存放两大类常量：字面量和符号引用。字面量比较接近于Java语言层面的常量概念，如文本字符串、声明为final的常量值等。  
而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括了下面三类常量：

1.  \- 类和接口的全限定名（包名+类名）
2.  \- 字段的名称和描述符
3.  \- 方法的名称和描述符

## 运行时常量池位置 ##

运行时常量池在**JDK1.6及之前版本的JVM中是方法区的一部分**，而在HotSpot[虚拟机][Link 1]中方法区放在了”永久代(Permanent Generation)”。所以运行时常量池也是在永久代的。  
但是**JDK1.7及之后版本的JVM已经将运行时常量池从方法区中移了出来，在[Java][] 堆（Heap）中开辟了一块区域存放运行时常量池**。

## String何时放入常量池 ##

记住一句话：**直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。**

### 代码一： ###

String a = "计算机软件";

分析：因为计算机软件五个字直接使用了双引号声明，故JVM会在运行时常量池中首先查找有没有该字符串，有则直接返回该字符串在常量池中的引用；没有则直接在常量池中创建该字符串，然后返回引用。**此时，该句代码已经执行完毕，不会在java Heap（堆）中创建内容相同的字符串。该字符串只在常量池中创建了一个String对象。**

### **代码二：** ###

String a = new String("计算机软件");

分析：该行代码生成了两个String对象（Stack（栈）中的对象引用不在讨论范围内）：第一步，因为计算机软件五个字直接使用了双引号声明，故JVM会在运行时常量池中首先查找有没有该字符串，有则进入第二步；没有则直接在常量池中创建该字符串，然后进入第二步。第二步：在常量池中创建了一个String对象之后，由于使用了new，JVM会在Heap（堆）中创建一个内容相同的String对象，然后返回堆中String对象的引用。**该行代码分别在常量池和堆中生成了两个内容相同的String对象。**

### 代码三： ###

String a = "计算机" + "软件";

分析：由于JVM存在编译期优化，对于两个直接双引号声明的String的+操作，JVM在编译期会直接优化为“计算机软件”一个字符串，故该行代码同**代码一**。

### 代码四： ###

String b = "计算机";
    String a = b + "软件";

分析：由于b是一个String变量，编译期无法确定b的值，故不会优化为一个字符串。即使我们知道b的值，但JVM认为它是个变量，变量的值只能在运行期才能确定，故不会优化。运行期字符串的+连接符相当于new，故该行代码在Heap中创建了一个内容为“计算机软件”的String对象，并返回该对象的引用。**至此，该代码执行完毕，因为没有直接双引号声明计算机软件这5个字的字符串，故常量池中不会生成计算机软件这5个字的字符串。但是会有“计算机”和“软件”这两个String对象，因为他们都用双引号声明了。**

### 代码五： ###

String final b = "计算机";
    String a = b + "软件";

分析：该代码与代码四的唯一区别是将b声明为final类型，即为常量。故在编译期JVM能确定b的值，所以对+可以优化为“计算机软件”5个字的字符串。该代码的运行同**代码三和代码一**。

### 代码六： ###

String a = new String("计算机") + "软件";

分析：因为有new，该代码也无法编译期优化，故该行代码只是在Heap中生成了“计算机软件”字符串的String对象，在常量池中没有内容相同的对象生成。

## String.intern方法 ##

### 概述 ###

String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果运行时常量池中已经包含一个等于此String对象内容的字符串，则返回常量池中该字符串的引用；如果没有，则在常量池中创建与此String内容相同的字符串，并返回常量池中创建的字符串的引用。

### JDK1.7改变 ###

当常量池中没有该字符串时，JDK7的intern（）方法的实现不再是在常量池中创建与此String内容相同的字符串，而改为**在常量池中记录Java Heap中首次出现的该字符串的引用，并返回该引用**。  
**验证代码：**

String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
    System.out.println((str1.intern() == str1));
    //JDK1.6:false
    //JDK1.7:true

**或**

String b = "计算机";
    String a = b + "软件";
    System.out.println(a.intern() == a);
    //JDK1.6:false
    //JDK1.7:true

## 测试代码 ##

请运行以下的代码看看你分析的结果和真正的运行结果是否一样，JDK1.6和1.7都要跑一遍，如果你都分析对了，那就是理解了。

//一次放开一个多行注释运行
    
    /*
    
    String s = new String("1");
    
    s.intern();
    
    String s2 = "1";
    
    System.out.println(s == s2);
    
    String s3 = new String("1") + new String("1");
    
    s3.intern();
    
    String s4 = "11";
    
    System.out.println(s3 == s4);
    
    */
    
    /*
    
    String s = new String("1");
    
    String s2 = "1";
    
    s.intern();
    
    System.out.println(s == s2);
    
    String s3 = new String("1") + new String("1");
    
    String s4 = "11";
    
    s3.intern();
    
    System.out.println(s3 == s4);
    
    */
    
    /*
    
    //+连接但编译器不优化
    
    String s1=new String("xy") + "z";
    
    String s2=s1.intern();
    
    System.out.println( s1==s1.intern() );
    
    System.out.println( s1+" "+s2 );
    
    System.out.println( s2==s1.intern() );
    
    */
    
    /*// 一般情况
    
    String s1=new String("xyz") ;
    
    String s2=s1.intern();
    
    System.out.println( s1==s1.intern() );
    
    System.out.println( s1+" "+s2 );
    
    System.out.println( s2==s1.intern() );
    
    */
    
    
    /*//编译器优化
    
    String s1 = "xy" + "z";
    
    String s2 = s1.intern();
    
    System.out.println( s1==s1.intern() );
    
    System.out.println( s1+" "+s2 );
    
    System.out.println( s2==s1.intern() );
    
    
    */

[Link 1]: http://www.2cto.com/os/xuniji/
[Java]: http://www.2cto.com/kf/ware/Java/