java常量池

学习和使用java已经有4年多了，反省一下，太多关注了实际的应用层面，对某些基础的东西没有特别理解透彻。好记性不如烂笔头，记录下一些基础的知识点，把基础夯实，才能更进一步。

先引用一下java常量池的说明：
常量池在java用于保存在编译期已确定的，已编译的class文件中的一份数据。它包括了关于类，方法，接口等中的常量，也包括字符串常量，如String s = “java”这种申明方式；当然也可扩充，执行器产生的常量也会放入常量池，故认为常量池是JVM的一块特殊的内存空间。

java是一种动态链接的语言，常量池的作用非常重要，常量池中除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值外，还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如：
类和接口的全限定名；字段的名称和描述符；方法的名称和描述符。

对于程序员来说，这样的说明略显枯燥和抽象，我们还是用代码来说明一切：

Integer i1 = new Integer(1);
Integer i2 = new Integer(1);
System.out.println(i1 == i2); // false

Integer i3 = 1;
Integer i4 = 1;
System.out.println(i3 == i4); // true

对于上面的i1和i2指向的对象，都是用new关键字来创建的，那么2个实际的对象都创建在堆内存上，就是说，i1和i2分别指向了堆内存上的2个地址，那么用==来比较的时候，肯定返回false了。对于i3和i4，是直接指定了值，这时候，java虚拟机会先到常量池里面去找，如果找到了，就返回对应的引用；如果没找到，那么就重新在堆内存上创建，类似于new。

那么，对于上面的Integer，多大的范围内数会在常量池中存在呢？我们打开Integer类的源码，发现它其实是使用了一个内部类IntegerCache来实现这个功能的：

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];
    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
            i = Math.max(i, 127);
            // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
            h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
        }
        high = h;
        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);
    }
    private IntegerCache() {}
}

不难看出来，当数值在-128—127的时候，会从常量池中取得。当然，我们自己写代码验证一下，会更好：

Integer i5 = 127;
Integer i6 = 127;
System.out.println(i5 == i6); // true

Integer i7 = 128;
Integer i8 = 128;
System.out.println(i7 == i8); // false

类似的，其他几种基本数据类型和对应的封装类类都有使用常量池，不过，float和double没有，其实也比较容易理解，如果这2中在常量池中要有，那要放哪些值呢？如果是Integer，那么-128—127明显比其他的值更加常用，把这些放在常量池中比较合理，但是对于浮点数，就没有明显证据表明哪几个更加常用了。

其实除了基本数据类型之外，还有一种对象在java中很常用，也会用到常量池，就是String。提到String类和常量池，必须提到String的一个native方法：intern()。intern方法会返回String对象的在常量池中的引用，如果在常量池中已经存在这个字符串了，那么直接返回这个引用；如果没有，就先把这个字符串复制到常量池，然后返回引用。依然通过代码来说明：

String s1 = new String("java");
String s2 = "java";
System.out.println(s1 == s2); // false
System.out.println(s1.intern() == s2); // true

备注:

1、以上的源码都来自JDK1.7，不同版本的JDK可能会有不同。
2、运行环境为java自带的hotspot虚拟机，如果执行其他虚拟机，由于实现机理可能不同，运行结果也可能不同。