String对象、字符串常量、拘留字符串对象间的关系和相关的内存分配

【Java内存】

1.栈：为即时调用的方法开辟空间，存储局部变量值(基本数据类型)，局部变量引用。注意：局部变量必须手动初始化。 局部变量存储在栈区，在方法调用时不能够自动初始化必须由程序员手动初始化，否则会报错。每个线程一个栈，保证线程安全，方法加载先进后出原则。
2.堆：存放引用类型的对象，即new出来的对象、数组值、类的非静态成员变量值(基本数据类型)、非静态成员变量引用。其中非静态成员变量在实例化时开辟空间初始化值。非静态成员变量是放在堆的对象中。
3.方法区：存放.class二进制文件。包含类信息、静态变量，常量池（String字符串和final修饰的常量值等），类的版本号等基本信息。因为是共享的区域，所以如果静态成员变量的值或者常量值被修改了直接就会反应到其它类的对象中。
4.本地方法区和寄存器这里不过多介绍

【常量池】

先看常量池中的常量有哪些类型

常量类型.png

方法区的常量池在运行时是动态的，可以动态添加，比如 String.intern()方法。那么本文来介绍下String对象、字符串常量、拘留字符串对象间的关系和相关的内存分配。
涉及到String相关的主要是 CONSTANT_String字面值引用 和 CONSTANT_utf8(UTF-8编码的[Unicode]字符串)

CONSTANT_Utf8 用UTF-8编码方式来表示程序中所有的重要常量字符串。这些字符串包括： ①类或接口的全限定名，如内部类的全限定名：包名.外部类名$内部类名
②超类的全限定名，③父接口的全限定名，
④类字段名和所属类型名，即类成员变量和所属类型
⑤类方法名和返回类型名、以及参数名和所属类型名。⑥字符串字面值

与堆相关

在Java源代码中的每一个字面值字符串，都会在编译阶段，形成标志号为8(CONSTANT_String字符串符号引用)的常量表 。 当JVM加载 class文件的时候，会为对应的常量池建立一个内存数据结构，并存放在方法区中。同时JVM会自动为CONSTANT_String常量表中的字符串常量的字面值 在堆中创建新的String对象(intern字符串对象 ，又叫拘留字符串对象)。然后把CONSTANT_String常量表的入口地址转变成这个堆中String对象的直接地址。

比如 String hh = "hahaha" 在编译阶段“hahaha”的引用存在常量池，堆中会创建其intern字符串对象，地址指向符号引用

拘留字符串对象.png

然后再有一个 String h = "hahaha"呢，实际上两者指向同一个intern对象。在编译成.class时能够识别为同一字符串的,自动优化成常量,所以也引用自同一String对象.
然后再有一个 String n = new String("hahaha")呢，先去常量池里面找，找到后用这个拘留字符串的值来初始化堆中用new指令创建出来的新的String对象，局部变量n实际上存储的是new出来的堆对象地址。

new String对象和intern对象地址不同.png

同理再new一个相同字面值的String对象，两者地址也不同

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如果最开始是new Sring对象，常量池没有相同字面量呢
String s = new String( "myString " );

其中字符串常量是"myString"，在编译时被存储在常量池的某个位置。(不是字符串常量列表)在解析阶段，虚拟机发现字符串常量"myString"，它会在一个内部字符串常量列表中查找，如果没有找到（字面值和地址），那么会在堆里面创建一个包含字符序列[myString]的String对象s1，然后把这个字符序列和对应的String对象作为名值对( [myString], s1 )保存到内部字符串常量列表中

先堆里建新对象再常量池保存字符串常量表.png

此时符号引用指向 s1 而不是原来的 s
感觉这里s1类似于前面新出现字面量创建intern对象
然后再有一个 String s2 = "myString"，运行时s2会从内部字符串常量列表内得到s1的返回值，所以s2和s1都指向同一个String对象。

String的intern()方法

源代码中所有相同字面值的字符串常量只可能建立唯一 一个拘留字符串对象。 实际上JVM是通过一个记录了拘留字符串引用的内部数据结构来维持这一特性的。在Java程序中，可以调用String的intern()方法来使得一个常规字符串对象成为拘留字符串对象。
String的intern()方法会查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,
如果有则返回一个引用,不再指向它本身，它本身则会被垃圾回收
没有则添加自己的字符串进入常量池（运行时动态的添加），注意:只是字符串部分。返回一个指向String对象本身的引用(这里另一方面理解，String.intern()不会创建新对象)
所以这时会存在2份拷贝，常量池的部分被String类私有并管理，自己的那份按对象生命周期继续使用

此外，String 的引用权限比较特殊
在同包同类下,引用自同一String对象.
在同包不同类下,引用自同一String对象.
在不同包不同类下,依然引用自同一String对象.