深入java字符串常量池

深入java字符串常量池

String对象在java语言中是最常用的类，本文我们将详解字符串池——jvm存储字符串的特定内存区域。

字符串驻留

因为java中字符串是不可变对象，jvm在字符串池中仅保存一份字符串常量，用于优化内存分配。这个过程称为驻留（interning）。

通过直接赋值方式创建字符串变量，jvm在字符串池搜索相应的值。如果找到，java编译器简单返回该内存地址引用，无需额外分配内存。没找到，字符串值被增加至字符串池中驻留，并返回其引用。下面通过代码测试并验证：

String constantString1 = "Baeldung";
String constantString2 = "Baeldung";

assertThat(constantString1)
  .isSameAs(constantString2);

使用构造函数创建字符串变量

当我们通过new 操作符场景字符串变量，java编译器会在堆中创建一个新对象，这种方式创建的变量会指向各自的内存区域。让我们测试两者的区别：

String constantString = "Baeldung";
String newString = new String("Baeldung");

assertThat(constantString).isNotSameAs(newString);

手动驻留

可以通过调用intern()方法手动驻留字符串至字符串池中。手动驻留字符串会使其保存在池中并返回其引用。通过示例进行验证：

String constantString = "interned Baeldung";
String newString = new String("interned Baeldung");

assertThat(constantString).isNotSameAs(newString);

String internedString = newString.intern();

assertThat(constantString)
  .isSameAs(internedString);

垃圾收集

java7之前，JVM在永久代(PermGen space)中方字符串池，其大小固定，不能在运行时扩展，没有资格进行垃圾回收。
在PermGen(而不是堆)中保存字符串有一定风险，如果我们在JVM中保存太多的字符串，JVM可能会抛OutOfMemory错误。

从java7之后，java字符串池存储在堆中(Heap space),可以被垃圾回收。所以未引用字符串会被回收并释放内存，减少OutOfMemory错误。

java9 说明

在Java 8之前，字符串内部被表示为字符数组——char[]，用UTF-16编码，所以每个字符占两个字节空间。
Java 9提供了一种新的表示，称为紧凑字符串。这种新格式将根据存储的内容在char[]和byte[]之间选择适当的编码。
由于新的字符串表示只在必要时使用UTF-16编码，因此堆内存的数量将显著降低，从而减少JVM上的垃圾收集器开销。

总结

本文我们介绍了java 中字符串存储情况，以及如何利用字符串池进行内存优化。