JVM中字符串常量池的详细剖析

引言

推荐阅读：JVM高级特性与最佳实战（一）————JAVA内存区域

你可知道 String s1 = new String(“ddd”);内存中究竟调用了什么？你可知道String s1 = “ab” + “cd”;
String s2 = “abcd”;
System.out.println(s1 == s2);究竟是对是错？

昨天学习了《深入理解JAVA虚拟机》后，对其中一个说法很是在意，
“在目前已经发布的JDK1.7的HotSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移出。”
那么什么叫永久代？为什么要从永久代移出字符串常量池？移出来后有什么影响？

首先我们来看看官网翻译后的中文说明：
在JDK 7中，在Java堆的永久生成中不再分配interned字符串，而是在Java堆的主要部分(称为young和old generation)中分配，以及应用程序创建的其他对象。此更改将导致更多的数据驻留在主Java堆中，而在永久生成中数据更少，因此可能需要调整堆大小。由于这种变化，大多数应用程序在堆使用上只会看到相对较小的差异，但是更大的应用程序加载了许多类，或者大量使用了string . intern()方法将看到更显著的差异。

永久代的概念

方法区：是JVM的一种规范，存放类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等；
永久代：是HotSpot的一种具体实现，实际指的就是方法区中的某一块区域，

JDK7之前，字符串常量池被存储在永久代（默认大小是4m）中，因此导致性能问题和OOM；实际上1.7时，存储在永久代的部分数据就已经转移到了Java Heap或者是 Native Heap；
JDK8后，永久代被移到与一个堆不相连的本地内存区域，也即就是元空间
由于类的元数据分配在本地内存中，元空间的最大可分配空间就是系统可用内存空间。
元空间虚拟机采用了组块分配的形式，会导致内存碎片存在。

字符串常量池位置调整对intern方法有什么影响

JDK7之前：
当使用intern方法时，查询字符串常量池是否存在当前字符串，如不存在则将当前字符串复制到字符串常量池中，并返回字符串常量池的引用。
JDK7之后：
当使用intern方法时，查询字符串常量池是否存在当前字符串，如不存在则再从堆中查询，然后存储并返回相关引用。

那么intern方法怎么定义的呢？

根据源码中的注解：
intern的方法返回字符串对象的规范表示形式。其中它做的事情是：首先去判断该字符串是否在常量池中存在，如果存在返回常量池中的字符串（对应一个地址），如果在常量池中不存在，先在常量池中添加该字符串，然后返回在堆中的引用地址。

jdk1.6和jdk1.7中该方法的功能是一致的，不同的是常量池位置的改变（jdk1.7将常量池放在了堆空间中），下面具体说明。

代码探究

package JAVA原理及应用;

/**
 * Author:haozhixin
 * Func:  字符串的常量池 及intern方法探究
 * Date:  20190815
 */
public class InternTest {
	public static void main(String []args){
/*		String s1 = new String("ddd");//在堆中分配了一块内存，存储ddd,并将s1指向该地址，同时检查常量池中没有ddd,则分配一块地址生成ddd。
		String s2 = new String("ddd");//在堆中分配了一块内存，存储ddd,并将s2指向该地址，同时检查常量池中有ddd,则不再生成。
		System.out.println(s1 == s2);//false,因为是两个不同的引用*/

/*		String s1 = "ddd";//字符串直接保存到字符串常量区中，并将s1指向ddd的地址。
		String s2 = "ddd";//在常量区中发现是同一个字符串，将ddd的地址指向s2
		System.out.println(s1 == s2);//true,因为s1  s2指向了同一个地址*/

/*		String s1 = "ab" + "cd";//在字符串常量区中分别有三个字符串  ab  cd  abcd   并且abcd指向了
		String s2 = "abcd";//在字符串常量区中查找abcd，刚好找到，将abcd的地址指向s2
		System.out.println(s1 == s2);//true，指向了同一块地址*/

/*		String temp = "hh";//在字符串常量区中保存hh temp指向hh的地址
		String s1 = "a" + temp;//在字符串a与引用地址相加的时候，会在堆中分配地址，保存ahh,并s1指向堆内存的地址
		String s2 = "ahh";//在字符串常量区中保存ahh s2指向hh的地址
		System.out.println(s1 == s2);//false指向的地址不同*/

		/*String s1 = new String("aaa");//在堆内存中分配地址，创建s1对象，将s1对象的引用保存到栈中。并且拷贝一份到字符串常量池中，但是引用指向堆内存中的aaa
		String s2 = "aaa";//字符串直接保存到字符串常量池中，这个地址与s1的地址肯定是不一样的。
		System.out.println(s1 == s2);//false*/


	/*	String s1 = "ddd";//字符串直接保存到字符串常量区中，并将s1指向ddd的地址。
		String s2 = new String("ddd").intern();//在堆中分配地址，保存ddd,当调用.intern时,会检查字符串常量区中有没有ddd,发现刚好有，便将s2指向到字符串常量区的地址
		System.out.println(s1 == s2);//true,指向了通一块地址。*/


/*		String s1 = new String("bbb").intern();//在堆内存中分配地址，保存bbb。.intern方法则拷贝了bbb到字符串常量区，并将s1指向到字符串常量区的ddd的地址。
		String s2 = "bbb";//指向字符串常量区的bbb地址
		System.out.println(s1 == s2);//true*/

/*
		String s1 = new String("ddd").intern();//在堆中分配地址，保存ddd。.intern方法拷贝了ddd到字符串的常量区，并将s1指向到字符串常量区的ddd的地址
		String s2 = new String("ddd").intern();//在堆中分配地址，保存ddd。.intern方法检查字符串常量区有ddd,所以直接将s2指向到字符串常量区的ddd的地址
		System.out.println(s1 == s2);//true*/

/*		String s1 = new String("ddd");//在堆中分配地址，保存ddd。并将s1指向到堆中的地址，并且拷贝一份到字符串常量池中。
		String s2 = new String("ddd").intern();//在堆中分配地址，保存ddd。.intern方法拷贝了ddd到字符串的常量区，并将s2指向到字符串常量区的ddd的地址
		System.out.println(s1 == s2);//false*/

/*		String s3 = new String("2") + new String("2");//此时生成了四个对象 常量池中的“2”+2个堆中的“2”+堆中的“22”  s3 指向了堆中的22
		String s4 = "22";//字符串常量池中保存22
		s3.intern();//先在s3中查找“22”,刚好有则直接指向字符串常量池中的"22"。
		System.out.println(s3 == s4);//false，指向的引用不同*/
/*
		String s3 = new String("1") + new String("1");  //此时生成了四个对象 常量池中的"1" + 2个堆中的"1" + s3指向的堆中的对象“11”（注此时常量池不会生成"11"）
		s3.intern();   //jdk1.7之后，常量池不仅仅可以存储对象，还可以存储对象的引用，会直接将s3的地址存储在常量池
		String s4 = "11";//指向字符串常量区的11地址
		System.out.println(s3 == s4);//true*/
	}
}

总结

• 字符串的创建方式

1. 显示调用String的intern方法的时候;
2. 直接声明字符串字面常量的时候，例如: String a = “aaa”;
3. 字符串直接常量相加的时候，例如: String c = “aa” + “bb”;

• 上述方法中，最重要的是intern相关的使用，比如最后一个例子

	String s3 = new String("1") + new String("1"); 
	s3.intern();   
	String s4 = "11";
	System.out.println(s3 == s4);

如果在jdk1.7以前，我们分析下：s3.intern()将在字符串常量区中查找11，发现没有，直接创建11,但是存储的引用是堆中的引用。而常量池中将拷贝一份11存储，并保存了常量池的引用。这两个引用是不一样的，所以是false。
如果在jdk1.8以后，我们分析下：s3.intern()将在字符串常量区中查找11,发现没有，则去堆中寻找，刚好找到，存储11并且返回堆中的引用，所以此时s3和s4的引用都是堆中的引用！

希望大家好好揣摩案例，仔细阅读博客内容！

---

作者：select you from me
来源：CSDN
转载请联系作者获得授权并注明出处。