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前言
很多敌人 Java 的字符串常量池的概念困扰了很长一段时间,最近钻研了一下 jvm 指令码,终于对它有了大略的理解。在展现案例前,咱们须要先搞清楚一个概念,家喻户晓,jvm 的内存模型由程序计数器、虚拟机栈、本地办法栈、堆、元空间(办法区)、间接内存组成。明天咱们谈到的概念只和虚拟机栈、堆、元空间(办法区)无关。先举个例子阐明两种对于字符串最根本的应用状况:
- String s =“abc”;在编译期间,会将等号左边的“abc”常量放在常量池中,在程序运行时,会将 s 变量压栈,栈中 s 变量间接指向元空间的字符串常量池 abc 项,没有通过堆内存。
- String s = new String(“abc”); 在编译期间,会将等号左边的“abc”常量放在常量池中,在程序运行时,先在堆中创立一个 String 对象,该对象的内容指向常量池的“abc”项。而后将 s 变量压栈,栈中 s 变量指向堆中的 String 对象。
上面通过 javap -v xxx.class 命令来查看 class 文件的指令码,通过剖析这些指令码更确切的理解咱们想晓得的问题。笔者的 jdk 是 1.8 版本的,版本不同可能成果也不同。
第一个例子:String a =“abc”
首先展现咱们的源代码
public class StringCodeTest {public static void main(String[] args) {
String a = "abc";
System.out.println(a);
}
}
咱们执行 javap -v StringCodeTest .class>StringCodeTest.txt 命令,将指令码放到 StringCodeTest.txt 中。
Classfile /C:/Users/zhiyi/IdeaProjects/springboottest/target/classes/cn/lizy/service/StringCodeTest.class
Last modified 2020-11-7; size 610 bytes
MD5 checksum 2adeba87a0f1b315019efe540bb058cd
Compiled from "StringCodeTest.java"
public class cn.lizy.service.StringCodeTest
minor version: 0
major version: 52
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref #6.#22 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = String #23 // abc
#3 = Fieldref #24.#25 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#4 = Methodref #26.#27 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
#5 = Class #28 // cn/lizy/service/StringCodeTest
#6 = Class #29 // java/lang/Object
#7 = Utf8 <init>
#8 = Utf8 ()V
#9 = Utf8 Code
#10 = Utf8 LineNumberTable
#11 = Utf8 LocalVariableTable
#12 = Utf8 this
#13 = Utf8 Lcn/lizy/service/StringCodeTest;
#14 = Utf8 main
#15 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#16 = Utf8 args
#17 = Utf8 [Ljava/lang/String;
#18 = Utf8 a
#19 = Utf8 Ljava/lang/String;
#20 = Utf8 SourceFile
#21 = Utf8 StringCodeTest.java
#22 = NameAndType #7:#8 // "<init>":()V
#23 = Utf8 abc
#24 = Class #30 // java/lang/System
#25 = NameAndType #31:#32 // out:Ljava/io/PrintStream;
#26 = Class #33 // java/io/PrintStream
#27 = NameAndType #34:#35 // println:(Ljava/lang/String;)V
#28 = Utf8 cn/lizy/service/StringCodeTest
#29 = Utf8 java/lang/Object
#30 = Utf8 java/lang/System
#31 = Utf8 out
#32 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#33 = Utf8 java/io/PrintStream
#34 = Utf8 println
#35 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
{public cn.lizy.service.StringCodeTest();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
LineNumberTable:
line 3: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this Lcn/lizy/service/StringCodeTest;
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: ldc #2 // String abc
2: astore_1
3: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
6: aload_1
7: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
10: return
LineNumberTable:
line 5: 0
line 6: 3
line 24: 10
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 11 0 args [Ljava/lang/String;
3 8 1 a Ljava/lang/String;
}
SourceFile: "StringCodeTest.java"
要害要看 Constant pool:(这个就是常量池)和 main 办法。
main 办法中 ldc #2 的意思是把常量池中的 #2 项压入到栈,而#2 关联的#23 就是“abc”常量。这就阐明栈中的对象是间接指向了常量池的。String s =“abc”只生成了一个字符串对象(常量池中的对象)和一个栈中的援用
第二个例子 String s = new String(“abc”);
源代码
public class StringCodeTest {public static void main(String[] args) {String b = new String("abc");
System.out.println(b)
}
}
为了节俭篇幅,第二个例子和第三个例子的 jvm 指令码就不再展现了,只截图关键点,有须要能够本人通过 javap 命令生成
main 办法中先 new #2,而 #2 关联的#25 就是 String 对象,而后再 ldc #3(关联的 #26 就是“abc”常量)也就是说,在执行时,先在堆中创立 String 对象,再把常量池中的#3 项压入到栈(这里的栈应该是操作数栈,参考最下面的内存模型图)供 String 对象应用。所以,栈中的援用指向了堆中的 String 对象,String 对象指向了常量池中的“abc”项,String s = new String(“abc”) 生成了一个字符串对象(常量池中的对象)、一个堆中的 String 对象和一个栈中的援用。
第三个例子:String c = new String(“abc”)+“abc”;
源代码
public class StringCodeTest {public static void main(String[] args) {String c = new String("abc")+"abc";
System.out.println(c);
}
}
main 办法中先创立了 Stringbuiler 对象,而后创立了 String 对象(就是 new String("abc")),再执行 ldc #3 将常量池中的字符串压入到栈。最初做计算,过程和第二个例子差不多,只不过多了个 Stringbuiler 的 append 操作。
总结:了解了大体的原理后,再遇到像 == 判断字符串相等,或者计算 String s = new String(“abc”) 再内存中创立了几个对象这样的问题时思路就清晰了
最初
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