string深入之subString

1、应用举例

  subString方法，例如s="abcdef"  s.subString(2,5)结果为cde，长度为endindex-beginindex

2、实现原理

  

  /**
     * Returns a new string that is a substring of this string. The
     * substring begins at the specified beginIndex and
     * extends to the character at index endIndex - 1.
     * Thus the length of the substring is endIndex-beginIndex.
     * 

     * Examples:
     * 
     * "hamburger".substring(4, 8) returns "urge"
     * "smiles".substring(1, 5) returns "mile"
     * 
     *
     * @param      beginIndex   the beginning index, inclusive.
     * @param      endIndex     the ending index, exclusive.
     * @return     the specified substring.
     * @exception  IndexOutOfBoundsException  if the
     *             beginIndex is negative, or
     *             endIndex is larger than the length of
     *             this String object, or
     *             beginIndex is larger than
     *             endIndex.
     */
    public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
	if (beginIndex < 0) {
	    throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
	}
	if (endIndex > count) {
	    throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
	}
	if (beginIndex > endIndex) {
	    throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
	}
	return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this :
	    new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
    }

  通过源代码可以发现

    11、string内部通过char[]数组实现

    12、subString方法返回了新的string对象，但是string对象却指向原来得char数组，如果原来的string很大，即使原来的string释放，内存空间也无法回收

    13、offset值默认为0，第一个参数为偏移，第二个为长度，第三个为char数组

   // Package private constructor which shares value array for speed.
    String(int offset, int count, char value[]) {
	this.value = value;
	this.offset = offset;
	this.count = count;
    }

      14、默认string构造方法如下：

   /**
     * Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
     * an empty character sequence.  Note that use of this constructor is
     * unnecessary since Strings are immutable.
     */
    public String() {
	this.offset = 0;
	this.count = 0;
	this.value = new char[0];
    }

       15、内存泄露测试代码
 

package com.string;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TestSubstringLeak {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

		String aa=new String(new char[100000]);
		List list=new ArrayList();
		for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
			//虽然截取的字符串占据空间很小，但是由于aa巨大的数组空间被共享，没有释放，所以内存溢出
//			list.add(aa.substring(2, 3));
			list.add(new String(aa.substring(2,3)));//加一层构造方法后，构造方法内部进行了数组的拷贝，原有的巨大数组空间被回收，不会内存溢出
		}
	}

}

为了避免内存拷贝、加快速度，Sun JDK直接复用了原String对象的char[]，偏移量和长度来标识不同的字符串内容。也就是说，subString出的来String小对象仍然会指向原String大对象的char[]，split也是同样的情况 。这就解释了，为什么HashMap中String对象的char[]都那么大。

原因解释

 

    其实上一节已经分析出了原因，这一节再整理一下：

1. 程序从每个请求中得到一个String大对象，该对象内部char[]的长度达数百K。
2. 程序对String大对象做split，将split得到的String小对象放到HashMap中，用作缓存。
3. Sun JDK6对String.split方法做了优化，split出来的Stirng对象直接使用原String对象的char[]
4. HashMap中的每个String对象其实都指向了一个巨大的char[]
5. HashMap的上限是万级的，因此被缓存的Sting对象的总大小=万*百K=G级。
6. G级的内存被缓存占用了，大量的内存被浪费，造成内存泄露的迹象。
   

解决方案

 

    原因找到了，解决方案也就有了。split是要用的，但是我们不要把split出来的String对象直接放到HashMap中，而是调用一下String的拷贝构造函数String(String original)，这个构造函数是安全的，具体可以看代码：