java基础--字符串常量池(String Table)
概述
- 常量池在java用于保存在编译期已确定的，已编译的class文件中的一份数据。它包括了关于类，方法，接口等中的常量，也包括字符串常量，如String s = "java"这种申明方式；当然也可扩充，执行器执行器产生的常量也会放入常量池，故认为常量池是JVM的一块特殊的内存空间。
- 因为在Java中创建一个对象是一个很重的活，并且需要不断进行垃圾回收，所以像是String Table这样的缓冲池可以有效缓解这些问题。(很多包装类都有缓冲空间，Integer 默认缓存 -128 ~ 127 区间的值，Long 和 Short 也是缓存了这个区间的值，Byte 只能表示 -127 ~ 128 范围的值，全部缓存了，Character 缓存了 0 ~ 127 的值。Float 和 Double 没有缓存的意义，因为这两种类型表示小数，可能性倍增，所以不适合应用缓存池的概念)
- 字符串常量池String Table的数据结构是一个哈希表，但是这个哈希表与Java集合中的哈希表不同，无法进行扩容操作，并且字符串种类复杂，很可能发生哈希碰撞现象，一旦字符串在哈希表中形成了链表等数据结构，就会使字符串常量池的性能下降，所以字符串常量池中需要加入垃圾回收机制。
字符串常量池在JVM中的位置变化：
jdk6及之前在方法区中，但是在jdk6中已经有向对堆中迁移的趋势。
jdk7是JVM内存区域发生了变化，将方法区放到了直接内存中，而字符串常量池放到了堆空间当中。
字符串常量池
- 在Java语言中有8种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。
- 常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种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="atguigu.com";
- 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。
- 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。
String基本操作中的细节
示例一
public class StringTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println();
System.out.println("1");
System.out.println("2");
//如下的字符串"1" 到 "2"不会再次加载
System.out.println("1");
System.out.println("2");
}
示例二
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
String str1="hello";
String str2="hello";
String str3=new String("world");
String str4=new String("world");
System.out.println(str1==str2);
System.out.println(str1==str3);
System.out.println(str3==str4);
}
}
//true
//false
//false思考：为什么以字符常量串创建的时候，创建的字符串的地址一样，而用new String的时候结果的地址是不一样的呢？也就是为什么str1和str2引用的对象是一样的，而str3和str4不一样。
为了使程序的运行速度更快、更节省内存，Java为8种基本数据类型和String类都提供了常量池。
为了节省存储空间以及程序的运行效率，Java中引入了：
- class文件常量池：每个.Java源文件编译后生成.class文件中会保存当前类中的字面常量以及符号信息
- 运行时常量池：在.class文件被加载时，.class文件中的常量池被加载到内存中称为运行时常量池，运行时常量池每个类都有一份
- 字符串常量池
字符串常量池(StringTable)
字符串常量池在JVM中是StringTable类，实际是一个固定大小的HashTable(一种高效用来进行查找的数据结构)不同JDK版本下字符串常量池的位置以及默认大小是不同的
| JDK版本 | 字符串常量池位置 | 大小设置 |
| Java6 | (方法区)永久代 | 固定大小：1009 |
| Java7 | 堆中 | 可设置，没有大小限制，默认大小：60013 |
| Java8 | 堆中 | 可设置，有范围限制，最小是1009 |
再谈String对象创建
当直接用字符串常量进行赋值的时候：
public static void main(String[] args) {
String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2); // true
}
当字节码文件加载的时候字符串hello已经创建好了并且保存在字符串常量池中，当使用常量串赋值的时候优先从字符串常量池找，找到了就将该字符串引用赋值给要赋值的对象。 所以会出现这两个字符串地址一致的情况。
当我们用new来创建String对象的时候，由于new的对象是唯一的，所以地址都是不一样的。
使用常量串创建String类型对象的效率更高，而且更节省空间。用户也可以将创建的字符串对象通过intern方式添加进字符串常量池中。
intern方法
intern是一个native方法(Native方法指：底层使用C++实现的，看不到其实现的源代码)，该方法的作用是手动将创建的String对象添加到常量池中。
public static void main(String[] args) {
char[] ch = new char[]{'a', 'b', 'c'};
String s1 = new String(ch); // s1对象并不在常量池中
//s1.intern(); // s1.intern()；调用之后，会将s1对象的引用放入到常量池中
String s2 = "abc"; // "abc" 在常量池中存在了，s2创建时直接用常量池中"abc"的引用
System.out.println(s1 == s2);
} /
/ 输出false
// 将上述方法打开之后，就会输出true字符串的不可变性
String是一种不可变对象. 字符串中的内容是不可改变。字符串不可被修改，是因为：
1. String类在设计时就是不可改变的，String类实现描述中已经说明了
String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中，该图还可以看出：
- String类被final修饰，表明该类不能被继承
- value被修饰被final修饰，表明value自身的值不能改变，即不能引用其它字符数组，但是其引用空间中的内容可以修改
- 所有涉及到可能修改字符串内容的操作都是创建一个新对象，改变的是新对象比如 replace 方法：
网上有人说：字符串不可变是因为其内部保存字符的数组被final修饰了，因此不能改变。这种说法是错误的，不是因为String类自身，或者其内部value被final修饰而不能被修改。
final修饰类表明该类不想被继承，final修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象，但是其引用对象中的内容是可以修改的。
如果我们想修改字符串建议尽量使用StringBuffer或者StringBuilder。
注意：尽量避免直接对String类型对象进行修改，因为String类是不能修改的，所有的修改都会创建新对象，效率非常低下。