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字符串常量池

概述

在分析字符串常量池之前，先来分析一下java的内存区域，然后再各种的情况分析一下各种情况下的情况；

在《深入理解java虚拟机》这本书上是这样写的：对于HotSpot虚拟机，根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并逐步的改为采用Native Memory来实现方法区的规划了，在目前已经发布的JDK1.7的HotSpot中，已经把原来存放在方法区中的字符串常量池移出。根据查阅的资料显示在JDK1.7以后的版本中字符串常量池移到堆内存区域；同时在jdk1.8中移除整个永久代，取而代之的是一个叫元空间（Metaspace）的区域

在 JAVA 语言中有8中基本类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使他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种基本类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种：

• 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。
• 如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern方法。intern 方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在就会将当前字符串放入常量池中

一、Java中两种创建字符串对象的方式的分析。

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
System.out.println(s1==s2);

结果是 true；

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”abc”这个对象，如果不存在，则在字符串常量池中创建”abc”这个对象，然后将池中”abc”这个对象的引用地址返回给”abc”对象的引用s1，这样s1会指向字符串常量池中”abc”这个字符串对象；如果存在，则不创建任何对象，直接将池中”abc”这个对象的地址返回，赋给引用s2。因为s1、s2都是指向同一个字符串池中的”abc”对象，所以结果为true。

String s3 = new String("xyz");
String s4 = new String("xyz");
System.out.println(s3==s4);

结果是 false

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”xyz”这个字符串对象，如果有，则不在池中再去创建”xyz”这个对象了，直接在堆中创建一个”xyz”字符串对象，然后将堆中的这个”xyz”对象的地址返回赋给引用s3，这样，s3就指向了堆中创建的这个”xyz”字符串对象；如果没有，则首先在字符串池中创建一个”xyz”字符串对象，然后再在堆中创建一个”xyz”字符串对象，然后将堆中这个”xyz”字符串对象的地址返回赋给s3引用，这样，s3指向了堆中创建的这个”xyz”字符串对象。s4则指向了堆中创建的另一个”xyz”字符串对象。s3 、s4是两个指向不同对象的引用，结果当然是false。

二、Intern的实现原理（JDK1.8）

先看一下Intern的源码

/** * Returns a canonical representation for the string object. * <p> * A pool of strings, initially empty, is maintained privately by the * class {@code String}. * <p> * When the intern method is invoked, if the pool already contains a * string equal to this {@code String} object as determined by * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the * pool and a reference to this {@code String} object is returned. * <p> * It follows that for any two strings {@code s} and {@code t}, * {@code s.intern() == t.intern()} is {@code true} * if and only if {@code s.equals(t)} is {@code true}. * <p> * All literal strings and string-valued constant expressions are * interned. String literals are defined in section 3.10.5 of the * <cite>The Java&trade; Language Specification</cite>. * * @return a string that has the same contents as this string, but is * guaranteed to be from a pool of unique strings. */
    public native String intern();

String#intern方法中看到，这个方法是一个 native 的方法，但注释写的非常明了。“ 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。“

三、JDK1.7的Intern的执行

来看一段代码：

public static void main(String[] args) { 
   
     String s1 = new String("1");
     String s3 = s1.intern();
     String s2 = "1";
     System.out.println(s1 == s2);
     System.out.println(s2 == s3);
     System.out.println(s1 == s3);
    //第二种情况
    String s3 = new String("1") + new String("1");
    String s5 = s3.intern();
    String s4 = "11";
    System.out.println(s3 == s4);
}

首先分析一下这个代码：

依据上面的说法，String s = new String("1");这行代码做的事情是；JVM首先在字符串池中查找有没有”1″这个字符串对象，可知在字符串常量池中没有“1”，则首先在字符串池中创建一个”1″字符串对象，然后再在堆中创建一个”1″字符串对象，然后将堆中这个”1″字符串对象的地址返回赋给s1引用，这样，s1指向了堆中创建的这个”1″字符串对象；String s3 = s1.intern();先来看一下JDk1.7及其之后的情况，首先会去字符串常量池中检查池是否包含一个等于“1”的字符串，因为在字符串常量池中已经有字符串“1”对象，所以此时s3指向的是方法区中的对象；String s2 = "1";这句代码首先会去字符串的常量池中查否包含一个等于“1”的字符串，因为字符串常量池中已经存在方法区中了，所以s2指向的是字符串常量池中的对象。

答案就非常好理解了s1 == s2为false ,s2 == s3为true ,s1 == s3为false;

下面分析一下下面的第二种情况：

String s3 = new String("1") + new String("1");首先分析一下这句代码的执行，第一个new String("1")会在字符串常量池和堆内存中创建两个对象,第二个new String("1")此时因为在方法区中已经存在了字符串“1”对象，所以不会再方法区中创建，但是仍然会在堆内存中创建字符串“1”对象。但是new String("1") + new String("1")会在堆中创建一个对象（假设名称为obj）,对象的内容为”11″,s3指向新创建的obj对象；s3.intern();这行代码在JDK1.6及其以前的版本中的执行情况是，首先会去字符串常量池中寻找是否已经包含一个等于此String对象（“11”）的字符串（用equals(oject)方法确定），因为在常量池中没有，将 s3中的“11”字符串放入 String 常量池中 ，在常量池中生成一个 “11” 的对象 ；关键点是 jdk7常量池中不需要再存储一份对象了，可以直接存储堆中的引用。这份引用指向 s3 引用的对象。 也就是说引用地址是相同的 ；String s4 = "11";这句代码会在字符串常量池中找”11″对象，因为前面intern()方法执行过了，所以此时返回的是s3引用对象的的引用，也就是”11″对象的地址；所以此时s3 == s4为true

关于这一段代码我这里有一个疑问，如果有看到这篇文章的小伙伴希望你能帮我解答一下:

@Test
public void test4(){ 
    
    String s3 = new String("1") + new String("1");
    String s5 = s3.intern();
    String s4 = "11";
    System.out.println(s5 == s3);
    System.out.println(s5 == s4);
    System.out.println(s3 == s4);

    System.out.println("======================");

    String s6 = new String("go") +new String("od");
    String s7 = s6.intern();
    String s8 = "good";
    System.out.println(s6 == s7);
    System.out.println(s7 == s8);
    System.out.println(s6 == s8);
}

这段代码的运行结果是：

false
true
false

关于为什么会出现这样的结果，现在我是没办法解释的通的；随后我修改了字符串“1”,把字符串改为字符串“2”出现的结果是true、true、true；这就更加令我想不通是为什么呢？如果有小伙伴看到，希望能告诉我一下，非常的感谢!（hhriver0601@163.com）

四：几种特殊的情况的代码

先来看一下这种情况的代码：

1:代码中含有StringBuffer的

public void test5(){ 
   
        // Create three strings in three different ways.
        String s1 = "Hello";
        String s2 = new StringBuffer("He").append("llo").toString();
        String s3 = s2.intern();
        // Determine which strings are equivalent using the ==
        // operator
        System.out.println("s1 == s2? " + (s1 == s2));
        System.out.println("s1 == s3? " + (s1 == s3));
        System.out.println();
    }

先分析一下代码：

String s1 = "Hello";和上面分析的一样，在字符串常量池中创建“Hello”对象，然后返回字符串常量池中“Hello”对象的引用。String s2 = new StringBuffer("He").append("llo").toString();这句代码会在字符串常量池中创建“He”对象和“llo”对象，（其实像“a”+”b”这样的代码，在编译阶段就会自动的有优化为StringBuilder.append()方法）然后在堆内存中会创建”He”对象，和内容为”Hello”的
对象，然后把这个对象的引用赋给s2；String s3 = s2.intern();去字符串常量池中找有没有值为”Hello”的对象，因为此时字符串常量池中是有的，所以会把字符串常量池中“Hello”对象的引用赋给s3,所以此时的s1的值和s3的值是相等的；s1和s2的值是不相等的

2：new String(引用)的情形

public void test3(){ 
   
        String m = "hello,world";
        String n = "hello,world";
        String u = new String(m);
        String v = new String("hello,world");
        System.out.println(m == u);
        System.out.println(u == v);
    }

分析String m = "hello,world" String n = "hello,world";这两句代码和前面的分析一样，会在字符串常量池中创建一个对象“hello,world”，m和n指向的是字符串常量池中的同一个对象；String u = new String(m);会在堆中生成一个新的对象，但是内部的字符数组引用这m内部的字符数组；String v = new String("hello,world");同样会生成一个新的字符数组对象在堆里面，此时因为在常量池中已经存在了 “hello,world”对象，v指向的是堆里面的对象

3：“Java”字符串

public void test7(){ 
   
        //发现原来是在JVM启动的时候调用了一些方法，在常量池中已经生成了"java"字符串常量，
         String s2 = new String("ja") + new String("va");
         String s3 =  s2.intern();
         String s4 = "java";
         System.out.println(s2 == s3);
         System.out.println(s3 == s4);
    }
结果是：
fasle
true

分析在String s2 = new String("ja") + new String("va");代码中做的事情就是在字符串常量池中存储了”ja”和”va”对象，在堆里面存储的是”java”对象，String s3 = s2.intern();在字符串常量池中寻找有没有“java”对象，由于JVM的 特殊性在JVM启动的时候调用了一些方法，在常量池中已经生成了“java”字符串常量，所以s3直接返回字符串常量池中已经存在的“java”,s4也是同样的道理，所以结果就非常的明显了

参考的部分文章

深入解析String#intern(美团技术团队)

String：字符串常量池(SegmentFault)

JDK1.8版本java字符串常量池里存的是String对象还是引用？(CSDN)