前面的文章已经包含了JVM内存区划的主要内容，然而String相关的内容也是面试中的常客，有一部分小伙伴还没有很好的掌握，所以这篇文章整理String的相关内容。

概述

关于String的以下几点，你是否全部知道：

常见的两种定义String 的方式，

 String s1 = "come" ;              
 String s2 =  new String("go");

这两种方式有什么区别？不会没有关系，下文会揭晓。

String被声明为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：表示String可以比较大小
String在jdk8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[]。

为什么要改为 byte[] 存储？简单来说，用 char[]存储，每个字符使用两个字节(16位)，然而大多数情况下，字符只需要一个字节的存储空间，因此这些字符串对象的内部char数组中有一半的空间将不会使用，产生了大量浪费。因此，改成了byte [] 加上编码标记，节约了一些空间。

String 的内存分配（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。如何能将String对象直接存储在常量池中，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="hello"。
- 使用String提供的intern()方法。
Java 6及以前，字符串常量池存放在永久代
Java 7中 Oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变，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。
Java8字符串常量池在堆中。

为什么要将字符串常量池要调整到堆中？永久代的默认空间大小比较小永久代垃圾回收频率低，大量的字符串无法及时回收，容易进行Full GC产生STW或者容易产生OOM。而堆中空间足够大，字符串可被及时回收。

如下图，StringTable 也就是字符串常量池：

String 的底层结构

String的String Pool（字符串常量池）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，从而导致链表会很长，而链表长了后直接会造成的影响就是当调用String.intern()方法时性能会大幅下降。
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串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
在JDK8中，StringTable的长度默认值是60013，StringTable可以设置的最小值为1009

正是因为String 使用 Hashtable 存储，字符串常量池中不会存储相同内容的字符串。

字符串的拼接操作

常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化。
常量池中不会存在相同内容的变量。（不会重复）
拼接前后，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。
如果拼接的结果调用intern()方法，根据该字符串是否在常量池中存在，分为：
- 如果存在，则返回字符串在常量池中的地址
- 如果字符串常量池中不存在该字符串，则在常量池中创建一份，并返回此对象的地址

结合下面几个例子，理解一下：

    //常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化。
    public void test1(){
        String s1 = "a" + "b" + "c";   //编译期优化：等同于 String s1 = "abc"
        String s2 = "abc";  //此时"abc"一定是放在字符串常量池中，将此地址赋给s2
        /*
         * 经过编译期优化，上面两行代码相当于：
         * String s1 = "abc";
         * String s2 = "abc"
         */
        System.out.println(s1 == s2); //true
        System.out.println(s1.equals(s2)); //true
    }

    // 拼接前后，只要其中有一个是变量，结果就在堆中
    public void test2(){
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "hadoop";

        String s3 = "javaEEhadoop";
        String s4 = "javaEE" + "hadoop"; //编译期优化
        //如果拼接符号的前后出现了变量，则相当于在堆空间中new String()，具体的内容为拼接的结果：javaEEhadoop
        String s5 = s1 + "hadoop";
        String s6 = "javaEE" + s2;
        String s7 = s1 + s2;

        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);//false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false
        System.out.println(s6 == s7);//false
        //intern():判断字符串常量池中是否存在javaEEhadoop值，如果存在，则返回常量池中javaEEhadoop的地址；
        //如果字符串常量池中不存在javaEEhadoop，则在常量池中加载一份javaEEhadoop，并返回次对象的地址。
        String s8 = s6.intern();
        System.out.println(s3 == s8);//true
    }

字符串拼接的细节

经过上面的描述，我们知道，类似于这样的拼接String s4 = "javaEE" + "hadoop"是利用编译器优化，不需要经过堆，直接在字符串常量池中生成。而对于 String s4 = s1 + s2 这种形式的字符拼接，则会在堆中生成，其实底层是利用 StringBuilder 实现。

请注意，并不是所有情况都会使用 StringBuilder 在堆中生成，看下面例子：

/*
     字符串拼接操作不一定使用的是StringBuilder!
    1. 如果拼接符号左右两边都是字符串常量或常量引用，则仍然使用编译期优化，即非StringBuilder的方式。
    2. 针对于final修饰类、方法、基本数据类型、引用数据类型的量的结构时，能使用上final的时候建议使用上。
     */
    @Test
    public void test4(){
        final String s1 = "a";
        final String s2 = "b";
        String s3 = "ab";
        String s4 = s1 + s2;
        System.out.println(s3 == s4);//true
    }

通过StringBuilder的append()的方式添加字符串的效率要远高于使用String的字符串拼接方式！
原因：
1. StringBuilder的append()的方式：
  - 自始至终中只创建过一个StringBuilder的对象
2. 使用String的字符串拼接方式：
  - 创建过多个StringBuilder和String（调的toString方法）的对象，内存占用更大；
  - 如果进行GC，需要花费额外的时间（在拼接的过程中产生的一些中间字符串可能永远也用不到，会产生大量垃圾字符串）。
改进的空间：
- 在实际开发中，如果基本确定要前前后后添加的字符串长度不高于某个限定值highLevel的情况下，建议使用构造器实例化：
- StringBuilder s = new StringBuilder(highLevel); //new char[highLevel]
- 这样可以避免频繁扩容

new String(“ab”)会创建几个对象？

如果常量池中存在，则只需创建一个对象，否则需要创建两个对象。

JVM--字符串常量池

概述

String 的内存分配（字符串常量池）

String 的底层结构

字符串的拼接操作

字符串拼接的细节

new String(“ab”)会创建几个对象？