大家可能都知道String.intern()的作用,调用它时,如果常量池中存在当前字符串, 就会直接返回当前字符串. 如果常量池中没有此字符串, 会将此字符串放入常量池中后, 再返回。
但是一些稍复杂的例子,可能就说不清它的运行结果,而且这结果跟jdk版本有关。本篇通过理论和例子让你对String.intern()的有更深入的理解,以及其中的原理。这不仅仅是笔试面试中常考得点,也是对技术深入探究的态度。
1. Java 各版本中String.intern()
1.1 常量池
Class文件中除了有关的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。其中字符串池(又名字符串规范化)是一个用一个共享的String替换几个具有相同值但不同身份的对象。你可以通过Map<String, String>来自己实现此目标(根据要求可能有软或弱引用),或者可以使用String.intern()由JDK提供的方法。
1.2 Java 6中的String.intern()
Java 6以及6之前中常量池存放在方法区(Perm 区)中,过多的使用intern()会直接产生java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space错误的。因为方法区具有固定大小,不能在运行时扩展。虽然可以使用-XX:MaxPermSize=N选项进行设置,根据平台的不同,默认的PermGen大小在32M到96M之间变化。你可以增加它的大小,但它的大小仍然是固定的,这种限制使得不能不受控制的使用String.intern()。这就是Java 6时代的字符串池主要在手动管理的Map中实现的原因。
1.3 Java 7中的String.intern()
Oracle对Java 7中的常量池做了一个非常重要的改变 — 常量池被重新定位到堆中。这意味着你不再受限于单独的固定大小内存区域。所有字符串现在都位于堆中,与大多数其他普通对象一样,这使你可以在调整应用程序时仅管理堆大小。从技术上讲,这仅仅是一个使用String.intern()的理由。但还有其他原因。
常量池中的GC,如果常量不再被引用,那么JVM是可以回收它们来节省内存,因此常量池放在堆区可以更方便和堆区的其他对象一起被JVM进行垃圾收集管理。
2. String的创建及拼接
2.1 String的创建
字符串不属于基本类型,但是可以像基本类型一样,直接通过字面量赋值,当然也可以通过new来生成一个字符串对象。不过通过字面量赋值的方式和new的方式生成字符串有本质的区别:
通过字面量赋值创建字符串时,会先在常量池中查找是否已经存在相同的字符串,倘若已经存在,栈中的引用直接指向该字符串;倘若不存在,则在常量池中生成一个字符串,再将栈中的引用指向该字符串。而通过new的方式创建字符串时,就直接在堆中生成一个字符串的对象,栈中的引用指向该对象。
2.2 String的拼接
String s = "hello "+"world";//等价于直接赋值"hello world"
直接多个字符串字面量值“+”操作,编译阶段直接会合成为一个字符串。
String s1="world";
String s = "hello "+s1;
通过反编译可知以上代码相当于
String s1="world";
StringBuilder sb=new StringBuilder("hello");
sb.append(s1);
String s = sb.toString();
实际上是先创建StringBuilder,然后使用append()拼接,最后toString()赋值给s
final String s1="world";
String s = "hello "+s1;
将s1用final修饰,则拼接也是在编译时完成,编译时会先把用常量值替换s1,再就是和第一种情况相同了
String s=new String("hello ") + new String("world");
这种也是用StringBuilder拼接
3. String.intern()例子详解
例子1
public class StringTest {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "string";
String str2 = new String("string");
String str3 = str2.intern();
System.out.println(str1==str2);
System.out.println(str1==str3);
}
}
运行结果:
false
ture
第一个判断,因为str1指向的是常量池中的字符串常量,str2是在堆中生成的对象,所以str1==str2返回false。
第二个判断,str2调用intern(),会先在常量池中找是否有"string"字符串,池中已经有了(创建str1时添加的),所以直接返回该字符串的引用,str1和str3引用的是同一个,因此为true。
例子2
public class StringTest01 {
public static void main(String[] args) {
String baseStr = "baseStr";
final String baseFinalStr = "baseStr";
String str1 = "baseStr01";
String str2 = "baseStr"+"01";
String str3 = baseStr + "01";
String str4 = baseFinalStr+"01";
String str5 = new String("baseStr01").intern();
System.out.println(str1 == str2);
System.out.println(str1 == str3);
System.out.println(str1 == str4);
System.out.println(str1 == str5);
}
}
按顺序依次讲解:
- 上面字符串拼接说了,str2也相当于直接用"baseStr01"赋值,str1==str2 肯定会返回true,因为str1和str2都指向常量池中的同一引用地址。
- str3由非常量baseStr 拼接,实际上是stringBuilder.append()生成的结果,所以与str1不相等,结果返回false。
- str4由常量baseFinalStr 拼接,在编译时就进行了替换,等同于字面量赋值,所以为true。
- 在常量池中已经有"baseStr01"字符串,str5和str1都引用它,所以返回true。
例子3
public class InternTest {
public static void main(String[] args) {
String str2 = new String("str")+new String("01");
str2.intern();
String str1 = "str01";
System.out.println(str2==str1);
}
}
在java 1.6运行结果:false
在java 1.7以及之后运行结果:true
和例子1一样,因为str2和str1分别指向堆中对象和常量池中字符串,所以返回false。
奇怪的是,为什么java 1.7后,结果为true呢,这就跟上面说的常量池被移到堆中有关了,intern()在实现上发生了比较大的改变,还是会先去查询常量池中是否有已经存在,如果存在,则返回常量池中的引用,这一点与之前没有区别,区别在于,如果在常量池找不到对应的字符串,则不会再将字符串拷贝到常量池,而只是在常量池中生成一个对原字符串的引用。
所以,str2.intern();这句话不是没任何影响的,它会在常量池中生成一个对堆中的“str01”的引用,而在进行字面量赋值的时候,常量池中已经存在,所以直接返回该引用即可,因此str1和str2都指向堆中的字符串,返回true。
对该例子稍作修改
public class InternTest01 {
public static void main(String[] args) {
String str1 = "str01";
String str2 = new String("str")+new String("01");
str2.intern();
System.out.println(str2 == str1);
}
}
将str1的定义放在前面,则java 1.6,1.7都返回false
因为这次str2.intern();执行时,常量池中已经有了"str01", 因此str1和str2引用不同。
网友评论