StringTable

String的基本特性

• String字符串：使用一对""引起来。
• String声明为final的，不可被继承。
• String实现了Serializable接口，表示字符串是支持序列化的。实现了Comparable接口：便是String是可以比较大小的。
• String在JDK8中及以前内部定义了final char[] value用于存储字符串数据，JDK9时改为byte[].

String在JDK9中存储结构变更

更新日志

结论：String再也不用char[] 来存储，改成用byte[]加上编码标记，节约一些空间。

   @Stable
    private final byte[] value;

那StringBuffer和StringBuilder是否仍然无动于衷呢？

String-related classes such as AbstractStringBuilder, StringBuilder, and StringBuffer will be updated to use the same representation, as will the HotSpot VM’s intrinsic string operations.

String的基本特性

• String：代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
  • 当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value赋值。
  • 当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
  • 当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
• 通过字面量的方式(区别于new)给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
  • 字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。
• String的String Pool是一个固定大小的Hashtable，默认值大小长度是1009。如果放进String Pool的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表很长，而链表长了后会直接造成的影响就是当调用String.intern时性能会大幅度下降。
• 使用-XX:StringTableSize可设置StringTable的长度。
• 在JDK6中StringTable是固定的，就是1009的长度，所以如果常量池中的字符过多就会导致效率下降很快。StringTableSize设置没有要求。
• 在JDk7中，StringTable的长度默认值是60013，StringTableSize设置没有要求
• JDK8开始，设置StringTable的长度的话，1009是可设置的最小值。

String的内存分配

• 在Java语言中有8中基本数据类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存，都提供了一种常量池的概念。
• 常量池就类似于一个Java系统级别提供的缓存。8中基本数据类型的常量池都是系统协调的。String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种：
  • 直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。
    • 比如：String info = “com.yi”;
  • 如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern()方法。
• 在Java 6以前，字符串常量池存放在永久代。
• 在Java 7 中Oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变，即将字符串常量池的位置调整到Java堆内。
  • 所有的字符串都保存在堆(Heap)中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
  • 字符串常量池概念原本使用的比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7中使用String.intern().
• Java8元空间，字符串常量在堆。
  
  
  

StringTable为什么要调整？
官网

String的基本操作

JAVA语言规范里要求完全相同的字符串字面量，应该包含同样的Unicode字符序列(包含同一份码点序列的常量)，并且必须是指向同一个String类实例

 public static void main(String[] args) {
        System.out.println();
        System.out.println("1");// 1731
        System.out.println("2");//1732
        System.out.println("3");
        System.out.println("4");
        System.out.println("5");
        System.out.println("6");
        System.out.println("7");
        System.out.println("8");
        System.out.println("9");
        System.out.println("10");//1740


        System.out.println("1");//1741
        System.out.println("2");
        System.out.println("3");//1741
        System.out.println("4");
        System.out.println("5");
        System.out.println("6");
        System.out.println("7");
        System.out.println("8");
        System.out.println("9");
        System.out.println("10");
    }

字符串拼接操作

• 1、常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化。
• 2、常量池中不会存在相同内容的常量。
• 3、只要其中有一个是变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder。
• 4、如果拼接的结果调用intern()方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回此对象地址。

编译期完成了拼接

  public void test(){
        /*
        *
        * 0 ldc #2 <12> 常量进行拼接的时候一开始就从字符串常量池中去加载 ，在编译期就完成了拼接
         2 astore_1
         3 ldc #2 <12>
         5 astore_2
        *
        * */
        String a = "1" + "2";
        String a1 = "12";
        System.out.println(a == a1);
    }

变量拼接

@Test
    public void test1(){
        String a = "javaee";
        String b = "hadoop";

        String s1 = "javaeehadoop";
        String s2 = "javaee"+"hadoop";

        /*
        *
        *   0 ldc #5 
          2 astore_1
          3 ldc #6 
          5 astore_2
          6 ldc #7 
          8 astore_3
          9 ldc #7 
         11 astore 4
        *
        *
        *
        * */

        String b1 = a + "hadoop";
        /*
        *
     13 new #8 
     16 dup
     17 invokespecial #9  : ()V>
     20 aload_1
     21 invokevirtual #10 
     24 ldc #6 
     26 invokevirtual #10 
     29 invokevirtual #11 
     32 astore 5
 * */
        String b2 = "javaee"+ b;
        String b3 = a + b;

        System.out.println(s1 == b1);
        System.out.println(s2 == b2 );
        System.out.println(s2 == b3 );
        System.out.println(b3 == b2);
        System.out.println(b3 == b1);
    }

intern()的使用

如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern方法：intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在就会将当前字符串放入常量池中。

• 比如：String myinfo= new String(“i love liyi”).intern();

也就是说，如果在任意字符串上调用String.intern()，那么其返回结果所指向的那个类实例，必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此，下列表达式的值必定是true

(“a”+“b”+“c”).intern() == “abc”;
通俗点将，intern String就是确保字符串在内存里只有一份拷贝，这样可以节约内存空间，加快字符串操作任务的执行速度。注意，这个值会被存放在字符串内部池(String Intern Pool)

  @Test
    public void test() {
        String s = new String("1");
        // 看这个字节码指令已经在字符串常量池中有了一个1 此时创建了两个对象 一个在堆中 一个在字符串常量池中。此时s的地址指向的是堆空间中的地址
        s.intern();// 这个就没有什么作用
        String s1 = "1";// 直接指向字符创常量池 地址是字符串常量池中的地址
        System.out.println(s == s1);// jdk 6 中 false
                                    // jdk7/8 中 false
    }

    public static void main(String[] args) {
        //  new String("1") + new String("1") 具体说一共创建了6个对象
        /*
        * 在字符串进行拼接的时候创建了一个StringBuilder
        * 之后创建了堆空间中的String 字符串常量池中的1 ，调用append方法进行添加，然后又创建了堆空间中的String  和 字符串常量池中的1 然后又进行append添加
        * 最后调用了StringBuilder中的toString()方法返回一个地址，观察StringBuilder中的字节码指令
        * 发现在字符串常量池中并没有创建一个11
        *
        * */

        String s = new String("1") + new String("1");
        // 此时字符串常量池中没有11 调用了intern以后会在字符串常量池中创建一个11
        /*
        在jdk6中 字符串常量池在永久代 所以地址指向不同
        在jdk7以后，字符串常量池移到了堆空间中，我们在调用intern()时候，在字符串常量池中我们
        存放的是堆空间的那个字符的地址，不会再去新创建一个字符串
         */
        s.intern();

        // 在jdk7以后直接指向字符串常量池，此时字符串常量池中存放的是堆空间中的地址，所以两个地址一样。

        String s1 = "11";
        System.out.println(s == s1);// jdk 6 中false
                                    // jdk 7/8中true
    }

intern()在jdk6和jdk7的对比

总结String.intern()使用

• JDK6中，将这个字符串对象尝试放入串池中。
  • 如果串池中有，则不会放入，返回已有的串池中的对象的地址。
  • 如果没有，会把此对象复制一份，放入串池，并返回串池中的对象地址。
• JDK7开始，将这个字符串对象尝试放入串池。
  • 如果串池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址。
  • 如果没有，则会把对象的引用地址复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址。

练习

 public static void main(String[] args) {
        String s = new String("1")+new String("2");
        String s1 = s.intern();
        System.out.println(s=="12");
        System.out.println(s1=="12");
    }

以上题目在JDK6中 结果为false true
在JDK7中，结果为 true true 。JDK7开始，将这个字符串对象尝试放入串池。如果串池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址。如果没有，则会把对象的引用地址复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址。

public class Test{
    public void test(){
        String s = new String("ab")
    }
}

会创建几个对象呢？
创建了两个对象 0 和4一个对象是通过new关键字在堆间中创建 的另一个对象是，字符串常量池中ldc创建的具体看字节码指令

0 new #2 <java/lang/String>
3 dup
4 ldc #3 <Test>
6 invokespecial #4 <java/lang/String.<init> : (Ljava/lang/String;)V>
9 astore_1
10 return

 String s1 =  new String("Te")+ new String("st");

会创建几个对象呢？ 准确来说有6个

  // 创建了5个对象
        /*
        对象一：StringBuilder 只要有拼接操作就会首先创建一个StringBuilder
        对象二：String
        对象三：字符串常量池 Te
        对象四：String
        对象五：字符串常量池 st

        深入剖析：StringBuilder到的toString()：
                  对象6：new String("Test")
                  强调一 在字符串常量池中没有生成"Test"，下面的字节码指令中没有ldc，没有在字符串常量池中进行创建对象
      字节码指令如下：
             0 new #80 
             3 dup
             4 aload_0
             5 getfield #234 
             8 iconst_0
             9 aload_0
            10 getfield #233 
            13 invokespecial #291  : ([CII)V>
            16 areturn

         */
        String s1 =  new String("Te")+ new String("st");
        /*
        *0 new #2 
         3 dup
         4 invokespecial #3  : ()V>
         7 new #4 
        10 dup
        11 ldc #5 
        13 invokespecial #6  : (Ljava/lang/String;)V>
        16 invokevirtual #7 
        19 new #4 
        22 dup
        23 ldc #8 
        25 invokespecial #6  : (Ljava/lang/String;)V>
        28 invokevirtual #7 
        31 invokevirtual #9 
        34 astore_1
        35 return
        * */

在一般比较大型的社交网站，很多人都存储字符串，所以使用intern()，就会明显降低内存的大小。