5.运行时数据区-字符串常量池、程序计数器、直接内存

概述

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字符串常量池

字符串常量池存储数据的方式

字符串常量池使用的是StringTable的数据结构存储数据，类似于HashTable(哈希表)

注意： 双引号表示的字符串，默认都是存在字符串常量池的。堆内存中的字符串想进入字符串常量池，也不是不可的。

三种常量池

• Class文件常量池
• 运行时常量池
• 字符串常量池

字面量与符号引用

字面量： int 、float、long、double、双引号字符串等
符号引用：Class、Method、Field等

哈希表

哈希表(也叫散列表)，是根据关键码值(K-V)而直接进行访问的数据结构。本质上就是个数组+链表

• key：散列函数，公式：hash(字符串) % 数组size
• value：字符串的引用
• size： -XX:StringTableSize=65536
  目标：加速查找速度

实战

测试案例如下：

package com.fun.classloader;

/**
 * 测试字符串常量池
 */
public class TestStringPool {
    public static void main(String[] args) {
        test();
    }

    public static void test() {
        String str1 = "abc";
        String str2 = new String("abc");
        // false  == 比较的是对象内存地址
        System.out.println(str1 == str2);

        String str3 = new String("abc");
        // false
        System.out.println(str2 == str3);

        // 编译期会计算出 "ab"
        String str4 = "a" + "b";
        // true
        System.out.println(str4 == "ab");

        String s1 = "a";
        String s2 = "b";
        String str6 = s1 + s2;
        // false 变量相加运行期计算
        System.out.println(str6 == "ab");

        // 带方法的运算也是运行期计算
        String str7 = "abc".substring(0, 2);
        // false
        System.out.println(str7 == "ab");

        String s5 = "a";
        String s6 = "abc";
        String s7 = s5 + "bc";

        // true
        System.out.println(s6 == s7.intern());
    }
}

总结如下：

• 单独使用""引号创建的字符串都是常量，编译期就已经确定存储到字符串常量池中
• 使用 new String(“”) 创建的对象会存储到 heap 中，是运行期新创建的
• 使用只包含常量的字符串连接符，如：“a”+“b” 创建的也是常量，编译期就已经确定存储到字符串常量池中
• 使用包含变量的字符串连接如 “a” + s 创建的对象是运行期才创建的，存储到 heap 中
• 运行期调用 String 的 intern() 方法可以向字符串常量池中动态添加对象

程序计数器

程序计数器，也叫PC寄存器、当前线程所执行的字节码指令的行号指示器

**注意：**线程切换(系统上下文切换) 后准确恢复执行位置，需要知道执行到的位置

存储数据

• java 方法：记录虚拟机字节码指令地址
• native方法：记录为空

异常：唯一没有OOM异常的区域

直接内存

直接内存不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是 java 虚拟机规范 中定义的内存区域

在 jdk1.4 中，新加了 NIO，引入了 Channel 和 Buffer 的 IO 方式，可以使用 native 方法直接分片对外内存，然后通过 DirectByteBuffer 对象可以操作直接内存。

直接内存与堆内存比较

内存区域	分配空间	读写操作
堆内存	性能很好	效率低
直接内存	性能很差	效率高

结束

至此，字符串常量池、程序计数器、直接内存，就结束了，如有疑问，欢迎评论区留言。