浅谈Java性能优化（二）——String intern原理

String intern在Java6 7 8中实现原理不同，本文仅针对Java8的原理进行分析

intern方法解释

首先来看interna方法的说明：

    /**
     * Returns a canonical representation for the string object.
     * 

     * A pool of strings, initially empty, is maintained privately by the
     * class {@code String}.
     * 

     * When the intern method is invoked, if the pool already contains a
     * string equal to this {@code String} object as determined by
     * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is
     * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the
     * pool and a reference to this {@code String} object is returned.
     * 

     * It follows that for any two strings {@code s} and {@code t},
     * {@code s.intern() == t.intern()} is {@code true}
     * if and only if {@code s.equals(t)} is {@code true}.
     * 

     * All literal strings and string-valued constant expressions are
     * interned. String literals are defined in section 3.10.5 of the
     * The Java™ Language Specification.
     *
     * @return  a string that has the same contents as this string, but is
     *          guaranteed to be from a pool of unique strings.
     */

简单来说，在Java8中，String类维护了一个字符串常量池（注意此常量池在运行期间位于堆中），当调用intern方法时，首先在常量池中查看是否已有相同的字符串（字符串是否相同使用String的equal方法判断），如果常量池中已有，则直接返回该字符串的引用，如果没有，则将当前字符串对象加入常量池中，并返回当前字符串的引用。

字符串创建

字符串的创建，如果使用 new 创建时，是在堆中创建字符串对象，如果直接使用字面量，则先看常量池中是否有相等的字符串，如果有，则返回此字符串的引用，如果没有，则在常量池中创建。

举例

下面举例说明

String s1 = new String(String.valueOf(11));
String s2 = s1.intern();

这里使用String.valueOf(11)而不是“11”，是为了先说明非字符串常量的情况。

执行第一行代码时，内存中的数据如图1所示：
在堆中创建String "11" 对象，在栈中创建变量s1，指向String对象。

执行第二行代码时，调用String对象的intern方法，此时常量池中没有 "11"，所以将"11"加入到常量池中，返回"11"对象的引用，赋值给s2, 内存中数据分布如图2所示：

所以此时s1==s2,执行结果：

下面看下字面量字符串和常量字符串的情况

String s1 = "11";  
String s2 = new String("11");  
String s3 = s2.intern();  
System.out.println(s1 == s2);  
System.out.println(s2 == s3);  
System.out.println(s1 == s3);

对于字面量字符串和常量字符串是直接在string pool中创建, 所以s1指向常量池中的字符串对象；
s2使用new操作符，在堆中创建，所以s2指向堆中的字符串对象；
s2调用intern方法后，因为常量池中已经有“11”的字符串对象，所以直接返回常量池中的字符串引用。 内存中的数据分布如图3：

所以执行结果是：

优化配置

string pool是使用Map结构存储字符串及引用，如果想要增加string pool的大小，可以设置JVM参数：

 -XX:StringTableSize=1000003

Java8中默认是60013，设置的值最好是素数，以减少Hash碰撞，提高查询效率。

参考：
https://www.journaldev.com/79...
http://java-performance.info/...
https://www.baeldung.com/java...