jvm串池StringTable

taia
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（6）StringTable

面试题

public class StringTableStudy {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "a";
        String b = "b";
        String ab = "ab";
    }
}
​

常量池中的信息，都会被加载到运行时常量池中，但这是a b ab 仅是常量池中的符号，还没有成为java字符串

0: ldc          #2          // String a
2: astore_1
3: ldc          #3          // String b
5: astore_2
6: ldc          #4          // String ab
8: astore_3
9: return
  • 当执行到 ldc #2 时，会把符号 a 变为 “a” 字符串对象，并放入串池中（hashtable结构 不可扩容）
  • 当执行到 ldc #3 时，会把符号 b 变为 “b” 字符串对象，并放入串池中
  • 当执行到 ldc #4 时，会把符号 ab 变为 “ab” 字符串对象，并放入串池中
  • 最终StringTable [“a”, “b”, “ab”]

注意：字符串对象的创建都是懒惰的，只有当运行到那一行字符串且在串池中不存在的时候（如 ldc #2） 时，该字符串才会被创建并放入串池中。

使用拼接字符串变量对象创建字符串的过程

public class StringTableStudy {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "a";
        String b = "b";
        String ab = "ab";
        //拼接字符串对象来创建新的字符串
        String ab2 = a+b;
    }
}
​

反编译后的结果

 Code:
 stack=2, locals=5, args_size=1
 0: ldc #2 // String a
 2: astore_1
 3: ldc #3 // String b
 5: astore_2
 6: ldc #4 // String ab
 8: astore_3
 9: new #5 // class java/lang/StringBuilder
 12: dup
 13: invokespecial #6 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
 16: aload_1
 17: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String
;)Ljava/lang/StringBuilder;
 20: aload_2
 21: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String
;)Ljava/lang/StringBuilder;
 24: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/Str
ing;
 27: astore 4
 29: return

通过拼接的方式来创建字符串的过程是：StringBuilder().append(“a”).append(“b”).toString()

最后的toString方法的返回值是一个新的字符串，但字符串的值和拼接的字符串一致，但是两个不同的字符 串，一个存在于串池之中，一个存在于堆内存之中

String ab = "ab";
String ab2 = a+b;
//结果为false,因为ab是存在于串池之中，ab2是由StringBuffer的toString方法所返回的一个对象，存在于堆内存之中
System.out.println(ab == ab2);
​

使用拼接字符串常量对象的方法创建字符串

public class StringTableStudy {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "a";
        String b = "b";
        String ab = "ab";
        String ab2 = a+b;
        //使用拼接字符串的方法创建字符串
        String ab3 = "a" + "b";
    }
}

反编译后的结果

 Code:
 stack=2, locals=6, args_size=1
 0: ldc #2 // String a
 2: astore_1
 3: ldc #3 // String b
 5: astore_2
 6: ldc #4 // String ab
 8: astore_3
 9: new #5 // class java/lang/StringBuilder
 12: dup
 13: invokespecial #6 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
 16: aload_1
 17: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String
;)Ljava/lang/StringBuilder;
 20: aload_2
 21: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String
;)Ljava/lang/StringBuilder;
 24: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/Str
ing;
 27: astore 4
 //ab3初始化时直接从串池中获取字符串
 29: ldc #4 // String ab
 31: astore 5
 33: return
  • 使用拼接字符串常量的方法来创建新的字符串时，因为内容是常量，javac在编译期会进行优化，结果已 在编译期确定为ab，而创建ab的时候已经在串池中放入了“ab”，所以ab3直接从串池中获取值，所以 进行的操作和 ab = “ab” 一致。
  • 使用拼接字符串变量的方法来创建新的字符串时，因为内容是变量，只能在运行期确定它的值，所以需要 使用StringBuilder来创建

intern方法

intern方法 1.8

调用字符串对象的intern方法，会将该字符串对象尝试放入到串池中

  • 如果串池中没有该字符串对象，则放入成功
  • 如果有该字符串对象，则放入失败

无论放入是否成功，都会返回串池中的字符串对象

注意：此时如果调用intern方法成功，堆内存与串池中的字符串对象是同一个对象；如果失败，则不是同一个 对象

例1

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //"a" "b" 被放入串池中，str则存在于堆内存之中
        String str = new String("a") + new String("b");
        //调用str的intern方法，这时串池中没有"ab"，则会将该字符串对象放入到串池中，此时堆内存与串池中的"ab"是同一个对象
        String st2 = str.intern();
        //给str3赋值，因为此时串池中已有"ab"，则直接将串池中的内容返回
        String str3 = "ab";
        //因为堆内存与串池中的"ab"是同一个对象，所以以下两条语句打印的都为true
        System.out.println(str == st2);
        System.out.println(str == str3);
    }
}

例2

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
         //此处创建字符串对象"ab"，因为串池中还没有"ab"，所以将其放入串池中
        String str3 = "ab";
         //"a" "b" 被放入串池中，str则存在于堆内存之中
        String str = new String("a") + new String("b");
         //此时因为在创建str3时，"ab"已存在与串池中，所以放入失败，但是会返回串池中的"ab"
        String str2 = str.intern();
         //false
        System.out.println(str == str2);
         //false
        System.out.println(str == str3);
         //true
        System.out.println(str2 == str3);
    }
}
intern方法 1.6

调用字符串对象的intern方法，会将该字符串对象尝试放入到串池中

  • 如果串池中没有该字符串对象，会将该字符串对象复制一份，再放入到串池中
  • 如果有该字符串对象，则放入失败 无论放入是否成功，都会返回串池中的字符串对象

注意：此时无论调用intern方法成功与否，串池中的字符串对象和堆内存中的字符串对象都不是同一个对象

（7） StringTable 特性

  • 常量池中的字符串仅是符号，只有在被用到时才会转化为对象
  • 利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象
  • 字符串变量拼接的原理是StringBuilder
  • 字符串常量拼接的原理是编译器优化
  • 可以使用intern方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池中
  • 注意：无论是串池还是堆里面的字符串，都是对象

（8）StringTable 位置

  • jdk6以前，字符串常量池存放在永久代
  • jdk7之后，字符串常量池的位置调整到java堆中
  • jdk8加入元空间，字符串常量池在堆内

（9）StringTable 垃圾回收

StringTable在内存紧张时，会发生垃圾回收

（10）StringTable 性能调优

因为StringTable是由HashTable实现的，所以可以适当增加HashTable桶的个数，来减少字符串放入串 池所需要的时间

-XX:StringTableSize=xxxx

考虑是否需要将字符串对象入池

可以通过intern方法减少重复入池

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