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在工作中,String类是我们使用频率非常高的一种对象类型。JVM为了提升性能和减少内存开销,避免字符串的重复创建,其维护了一块特殊的内存空间,这就是我们今天要讨论的核心,即字符串池(String Pool)。字符串池由String类私有的维护。
我们知道,在Java中有两种创建字符串对象的方式:1)采用字面值的方式赋值 2)采用new关键字新建一个字符串对象。这两种方式在性能和内存占用方面存在着差别。
方式一:采用字面值的方式赋值,例如:
采用字面值的方式创建一个字符串时,JVM首先会去字符串池中查找是否存在"aaa"这个对象,如果不存在,则在字符串池中创建"aaa"这个对象,然后将池中"aaa"这个对象的引用地址返回给字符串常量str,这样str会指向池中"aaa"这个字符串对象;如果存在,则不创建任何对象,直接将池中"aaa"这个对象的地址返回,赋给字符串常量。
在本例中,执行:str == str2 ,会得到以下结果:
这是因为,创建字符串对象str2时,字符串池中已经存在"aaa"这个对象,直接把对象"aaa"的引用地址返回给str2,这样str2指向了池中"aaa"这个对象,也就是说str和str2指向了同一个对象,因此语句System.out.println(str == str2)输出:true。
方式二:采用new关键字新建一个字符串对象,例如:
采用new关键字新建一个字符串对象时,JVM首先在字符串池中查找有没有"aaa"这个字符串对象,如果有,则不在池中再去创建"aaa"这个对象了,直接在堆中创建一个"aaa"字符串对象,然后将堆中的这个"aaa"对象的地址返回赋给引用str3,这样,str3就指向了堆中创建的这个"aaa"字符串对象;如果没有,则首先在字符串池中创建一个"aaa"字符串对象,然后再在堆中创建一个"aaa"字符串对象,然后将堆中这个"aaa"字符串对象的地址返回赋给str3引用,这样,str3指向了堆中创建的这个"aaa"字符串对象。
在这个例子中,执行:str3 == str4,得到以下结果:
因为,采用new关键字创建对象时,每次new出来的都是一个新的对象,也即是说引用str3和str4指向的是两个不同的对象,因此语句System.out.println(str3 == str4)输出:false。
字符串池的实现有一个前提条件:String对象是不可变的。因为这样可以保证多个引用可以同事指向字符串池中的同一个对象。如果字符串是可变的,那么一个引用操作改变了对象的值,对其他引用会有影响,这样显然是不合理的。
字符串池的优缺点:字符串池的优点就是避免了相同内容的字符串的创建,节省了内存,省去了创建相同字符串的时间,同时提升了性能;另一方面,字符串池的缺点就是牺牲了JVM在常量池中遍历对象所需要的时间,不过其时间成本相比而言比较低。
intern方法使用:一个初始为空的字符串池,它由类String独自维护。当调用 intern方法时,如果池已经包含一个等于此String对象的字符串(用equals(oject)方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此String对象添加到池中,并返回此String对象的引用。 对于任意两个字符串s和t,当且仅当s.equals(t)为true时,s.instan() == t.instan才为true。所有字面值字符串和字符串赋值常量表达式都使用 intern方法进行操作。
GC回收:字符串池中维护了共享的字符串对象,这些字符串不会被垃圾收集器回收。
总结:字符串是常量,字符串池中的每个字符串对象只有唯一的一份,可以被多个引用所指向,避免了重复创建内容相同的字符串;通过字面值赋值创建的字符串对象存放在字符串池中,通过关键字new出来的字符串对象存放在堆中。