java String 对象内存区重复使用，减少GC次数

最近在写一个采用json数据格式传输的接收程序，该程序基于Netty编写，将接收到的数据解析成java对象，由于业务关系，每个json字符串长度达到了20M，下面是解析代码

byte[] readData = new byte[readableLength];

in.readdata(readData,0,readableLength);   //in 为NIO对象，读取数据输入

String jsonStr = new String(readData);     //用于解析的JSON字符串

当接收到json字符串时就要new 一个String对象用于解析，由于每个json字符串达到了20M，当有多个客户端连结时，将占用

过多的内存，同时，增加垃圾收集器的负担。

通过查看String 源码发现String内部是用一个 char value[] 来保存字符串，我们只需new 一个足够的大的String对象，并重用 value[] 内存区域，即可避免每次new String对象，并且减少垃圾收集器的负担，由于value[] 是 private final 类型，因此需要借助反射操作value[]。

下面是一段测试代码，每次new 一个2M大小的String并打印其中一部分字符串

char temp='a';
char[] jsonChars =new char[2000000];
while(true) {
   for (int i = 0; i < 2000000; i++) {
        jsonChars[i] = temp;
    }
    temp++;
    if(temp>'z'){
        temp='a';
    }
    String str = new String(jsonChars);
    System.out.println(str.substring(100,102));
}

Jprofile资源监视工具截图 （启动命令  java -Xmx20M  -Xms20M  -jar test.jar,  堆内存大小至少20M才能够启动）

可以看到GC Activity始终处于工作状态，并且Memory 的使用内存（蓝色）一直在起伏变化，因为不断的有新的String对象生成，并且GC不断的回收不在使用的String对象。

下面是初始化一个2M大小的String，通过反射每次只修改String中value[] 的值并输出一部分字符串

char[] jsonChars =new char[2000000];

String str =new  String(jsonChars);
Field f = String.class.getDeclaredField("value");
f.setAccessible(true);
char[] tempChar = (char[])f.get(str);

char temp='a';

while(true) {
   for (int i = 0; i < 2000000; i++) {
       tempChar[i] = temp;
    }
    temp++;
    if(temp>'z'){
        temp='a';
    }

    System.out.println(str.substring(100,102));
}

Jprofile资源监视工具截图（启动命令  java -Xmx12M  -Xms12M  -jar test.jar,  堆内存大小只需12M即可启动）

可以看到GC Activity几乎处于休眠状态，Memory中使用内存也保持水平，达到了重复使用String 内存区域的目的，减少了垃圾回收器的工作次数，降低系统内存占用。