Interger和String常见的问题

本篇文章主要记录一下String类中一些常见问题，不定时更新。
常量池
常量是指被final修饰的变量，值一旦确定就无法改变，类似于C语言的Const。

常量池主要用来存放两大类常量：字面量和符号引用量，字面量相当于Java语言的常量，如文本字符串，声明为final的常量等，符号引用包括以下三种
类和接口的全限定名
字段名称和描述符
方法名称和描述符
class文件中的常量池中的内容会在类加载后进入方法区的运行时常量池。相对于常量池，运行时常量池的重要特征是具有动态性，java并不要求常量只有在编译器才会产生，运行期间也可以将新的常量存放入池中，这种特性用的最多的String类中的intern()方法。
常量池是为了避免频繁的创建和销毁对象造成系统性能的浪费，实现了对象的共享。
==号比较基本数据类型，就是比值，比较引用数据类型比较的是内存中存放的地址。
下面通过具体例子来讲解一下：

public static void main(String[] args) {
		String s1 = "hello";
		String s2 = new String(s1);
		char[] str = {'h','e','l','l','o'};
		String s3 = new String(str);
		System.out.println("s1的hashCode:" + s1.hashCode());
		System.out.println("s2的hashCode:"+ s2.hashCode());
		System.out.println("s3的hashCode:" + s3.hashCode());
		System.out.println(s1 == s2);
		System.out.println(s1.equals(s2));
		System.out.println(s1 == s3);
		System.out.println(s1.equals(s3));
		System.out.println(s2 == s3);
		System.out.println(s2.equals(s3));
		System.out.println("---------------------------");
		System.out.println(s1 == s2.intern());
	}

结果如下

我们来分析一下==和equals以及intern()
上面已经说过 == 比较的是内存地址，equals 比较的是内容，这里我需要特别说明一下：hahs值不等于内存地址！！如果你没有重写hashcode()方法，那么JVM默认的算法是用内存地址经过散列得到hash值，如果你重写了hashCode()方法就用你重写后的。这里在补充一点，你在程序中看到的“内存”地址，不能称为真正的物理内存地址，都是虚拟内存地址。
有了上面的基础知识，对于equals()的结果应该都没有什么疑问。那么 == 结果和intern()是为什么呢？
首先简单介绍一下JVM中的常量池，常量池是以表的形式存在的，具体如下。

这里我们主要关注CONSTANT_Utf8_info 和CONSTANT_String_info，具体细节后续补充，这里只需要知道CONSTANT_String_info中的常量其实都是对CONSTANT_Utf8_info的引用，而在创建String对象时都会先查看String常量池是否存在该对象，没有的话会现在常量池创建该对象。

看上图，s1 == s2 比较的是s1 和s2的地址，很明显一个在常量池，一个在堆中，因此不等。而intern()方法会返回常量池的引用，因此s1 == s2.intern(),因为他们地址都是常量池的对象地址。
还有一个通过字节数组创建的对象没有说，下面看String类的源码。

因此他们的内存地址也不同，即==结果为false。
下面来看hashcode()为什么相同

同时需要注意

equals()方法

看到这里，不禁会想到，hashcode()为什么要重写？貌似没什么用？因为hashcode()重写后也不代表内存地址，==用不上，equals里面也没用。这其实要设计到Java中关于hashcode的规定
两个对象相等，hashcode一定相等
两个对象不等，hashcode不一定不等
hashcode相等，两个对象不一定相等
hashcode不等，两个对象一定不等
为什么会有这种规定呢？，主要是使用一些集合容器时，为了加快hash表的操作，需要先比较hashcode值，如果不重写hashcode，可能两个内容相同的对象的hashcode不一样(因为默认的hashcode是根据内存计算的)。也就是会出现equals相等而hashcode不等的情况，这样你在使用HashMap之类的容器时就会产生一些不符合预期的结果。
Interger类中的缓存
Java5为Integer的操作引入了一个新的特性，用来节省内存和提高性能。整型对象在内部实现中通过使用相同的对象引用实现了缓存和重用。
上面的规则默认适用于整数区间 -128 到 +127（这个整数区间可以通过启动应用的虚拟机参数修改：-XX:AutoBoxCacheMax）。这种Integer缓存策略仅在自动装箱（autoboxing）的时候有用，使用构造器创建的Integer对象不能被缓存。Java 编译器把原始类型自动转换为封装类的过程称为自动装箱（autoboxing），这相当于调用 valueOf 方法。

// IntegerCache，Integer类的内部类，注意它的属性都是定义为static final
private static class IntegerCache {
    //缓存的下界，-128，不可变
    static final int low = -128;
    //缓存上界，暂为null
    static final int high;
    //缓存的整型数组
    static final Integer cache[];

    static {
        // 缓存上界，可以通过JVM参数来配置
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
            i = Math.max(i, 127);
            //最大的数组值是Integer.MAX_VALUE
            h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low));
        }
        high = h;

        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for (int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);
    }

    private IntegerCache() {
    }
}

-XX:AutoBoxCacheMax这个参数是设置Integer缓存上限的参数,在JVM初始化期间java.lang.Integer.IntegerCache.high属性可以被设置和保存在私有的系统属性sun.misc.VM class中。理论上讲，当系统需要频繁使用Integer时，或者说堆内存中存在大量的Integer对象时，可以考虑提高Integer缓存上限，避免JVM重复创造对象，提高内存的使用率，减少GC的频率，从而提高系统的性能。
理论归理论，这个参数能否提高系统系统关键还是要看堆中Integer对象到底有多少、以及Integer的创建的方式。如果堆中的Integer对象很少，重新设置这个参数并不会提高系统的性能。即使堆中存在大量的Integer对象，也要看Integer对象时如何产生的。
大部分Integer对象通过Integer.valueOf()产生。说明代码里存在大量的拆箱与装箱操作。这时候设置这个参数会系统性能有所提高。
大部分Integer对象通过反射，new产生。这时候Integer对象的产生大部分不会走valueOf()方法，所以设置这个参数也是无济于事。
常见的使用缓冲池的包装类还有Byte、Short、Long
Byte，Short，Long 的缓存池范围默认都是: -128 到 127。可以看出，Byte的所有值都在缓存区中，用它生成的相同值对象都是相等的。
同时Character 对象也有CharacterCache 缓存 池，范围是 0 到 127
Integer的缓存上限可以通过Java虚拟机参数修改，Byte、Short、Long、Character的缓存则没法修改。同时注意浮点类型的数据Java中没有缓存。