面试题:String a = "ab"; String b = "a" + "b"; a == b 是否相等
面试考察点
考查目标:考查对JVM基础知识的了解,波及到常量池、JVM运行时数据区等。
考查范畴:工作2到5年。
背景常识
要答复这个问题,须要搞明确两个最根本的问题
String a=“ab”
,在JVM中产生了什么?String b=“a”+“b”
,底层是如何实现?
JVM的运行时数据
首先,咱们一起来温习一下JVM的运行时数据区。
为了让大家有一个全局的视角,我从类加载,到JVM运行时数据区的整体构造画进去,如下图所示。
对于每一个区域的作用,在我之前的面试系列文章中有具体阐明,这里就不做复述了。
在上图中,咱们须要重点关注几个类容:
- 字符串常量池
- 封装类常量池
- 运行时常量池
- JIT编译器
这些内容都和本次面试题有十分大的关联关系,这里对于常量池局部的内容,先保留一个疑难,先追随我来学习一下JVM中的常量池。
JVM中都有哪些常量池
大家常常会听到各种常量池,然而又不晓得这些常量池到底存储在哪里,因而会有很多的疑难:JVM中到底有哪些常量池?
JVM中的常量池能够分成以下几类:
- Class文件常量池
- 全局字符串常量池
- 运行时常量池
Class文件常量池
每个Class
文件的字节码中都有一个常量池,外面次要寄存编译器生成的各种字面量和符号援用。为了更直观的了解,咱们编写上面这个程序。
public class StringExample { private int value = 1; public final static int fs=101; public static void main(String[] args) { String a="ab"; String b="a"+"b"; String c=a+b; }}
上述程序编译后,通过javap -v StringExample.class
查看该类的字节码文件,截取局部内容如下。
Constant pool: #1 = Methodref #9.#32 // java/lang/Object."<init>":()V #2 = Fieldref #8.#33 // org/example/cl07/StringExample.value:I #3 = String #34 // ab #4 = Class #35 // java/lang/StringBuilder #5 = Methodref #4.#32 // java/lang/StringBuilder."<init>":()V #6 = Methodref #4.#36 // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StrvalueingBuilder; #7 = Methodref #4.#37 // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String; #8 = Class #38 // org/example/cl07/StringExample #9 = Class #39 // java/lang/Object #10 = Utf8 value #11 = Utf8 I #12 = Utf8 fs #13 = Utf8 ConstantValue #14 = Integer 101 #15 = Utf8 <init> #16 = Utf8 ()V #17 = Utf8 Code #18 = Utf8 LineNumberTable #19 = Utf8 LocalVariableTable #20 = Utf8 this #21 = Utf8 Lorg/example/cl07/StringExample; #22 = Utf8 main #23 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #24 = Utf8 args #25 = Utf8 [Ljava/lang/String; #26 = Utf8 a #27 = Utf8 Ljava/lang/String; #28 = Utf8 b #29 = Utf8 c #30 = Utf8 SourceFile #31 = Utf8 StringExample.java #32 = NameAndType #15:#16 // "<init>":()V #33 = NameAndType #10:#11 // value:I #34 = Utf8 ab #35 = Utf8 java/lang/StringBuilder #36 = NameAndType #40:#41 // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; #37 = NameAndType #42:#43 // toString:()Ljava/lang/String; #38 = Utf8 org/example/cl07/StringExample #39 = Utf8 java/lang/Object #40 = Utf8 append #41 = Utf8 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; #42 = Utf8 toString #43 = Utf8 ()Ljava/lang/String;
咱们关注一下Constant pool
形容的局部,示意Class
文件的常量池。在该常量池中次要寄存两类常量。
- 字面量。
- 符号援用。
字面量
字面量,给根本类型变量赋值的形式就叫做字面量或者字面值。比方:
String a=“b”
,这里“b”就是字符串字面量,同样类推还有整数字面值、浮点类型字面量、字符字面量。在上述代码中,字面量常量的字节码为:
#3 = String #34 // ab#26 = Utf8 a#34 = Utf8 ab
用
final
润饰的成员变量、动态变量、实例变量、局部变量,比方:#11 = Utf8 I #12 = Utf8 fs #13 = Utf8 ConstantValue #14 = Integer 101
从下面的字节码来看,字面量和final
润饰的属性是保留在常量池中,这些存在于常量池的字面量,指得是数据的值,比方ab
,101
。
对于根本数据类型,比方private int value=1
,在常量池中只保留了他的字段描述符(I)
和字段名称(value)
,它的字面量不会存在与常量池。
#10 = Utf8 value #11 = Utf8 I
另外,对于
String c=a+b;
,c
这个属性的值也没有保留到常量池,因为在编译期间,a
和b
的值时不确定的。#29 = Utf8 c#35 = Utf8 java/lang/StringBuilder#36 = NameAndType #40:#41 // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;#37 = NameAndType #42:#43 // toString:()Ljava/lang/String;#39 = Utf8 java/lang/Object#40 = Utf8 append#41 = Utf8 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
如果,咱们把代码批改成上面这种模式
public static void main(String[] args) { final String a="ab"; final String b="a"+"b"; String c=a+b;}
从新生成字节码之后,能够看到字节码产生了变动,c
这个属性的值abab
也保留到了常量池中。
#26 = Utf8 c#27 = Utf8 SourceFile#28 = Utf8 StringExample.java#29 = NameAndType #12:#13 // "<init>":()V#30 = NameAndType #7:#8 // value:I#31 = Utf8 ab#32 = Utf8 abab
符号援用
符号援用次要设波及编译原理方面的概念,包含上面三类常量:
类和接口的全限定名(Full Qualified Name),也就是
Ljava/lang/String;
,次要用于在运行时解析失去类的间接援用。#23 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #25 = Utf8 [Ljava/lang/String; #27 = Utf8 Ljava/lang/String;
字段的名称和描述符(Descriptor),字段也就是类或者接口中申明的变量,包含类级别变量(static)和实例级的变量。
#1 = Methodref #9.#32 // java/lang/Object."<init>":()V#2 = Fieldref #8.#33 // org/example/cl07/StringExample.value:I#3 = String #34 // ab#4 = Class #35 // java/lang/StringBuilder#5 = Methodref #4.#32 // java/lang/StringBuilder."<init>":()V#6 = Methodref #4.#36 // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StrvalueingBuilder;#7 = Methodref #4.#37 // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;#8 = Class #38 // org/example/cl07/StringExample#24 = Utf8 args#26 = Utf8 a#28 = Utf8 b#29 = Utf8 c
办法的名称和描述符,办法的形容相似于JNI动静注册时的“办法签名”,也就是参数类型+返回值类型,比方上面的这种字节码,示意
main
办法和String
返回类型。#19 = Utf8 main #20 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
小结:在Class文件中,存在着一些不会发生变化的货色,比方一个类的名字、类的字段名字/所属数据类型、办法名称/返回类型/参数名、常量、字面量等。这些在JVM解释执行程序的时候十分重要,所以编译器将源代码编译成class
文件之后,会用一部分字节分类存储这些不变的代码,而这些字节咱们就称为常量池。
运行时常量池
运行时常量池是每一个类或者接口的常量池(Constant Pool)的运行时的表现形式。
咱们晓得,一个类的加载过程,会通过:加载
、连贯(验证、筹备、解析)
、初始化
的过程,而在类加载这个阶段,须要做以下几件事件:
- 通过一个类的全类限定名获取此类的二进制字节流。
- 在堆内存生成一个
java.lang.Class
对象,代表加载这个类,做为这个类的入口。 - 将
class
字节流的动态存储构造转化成办法区(元空间)的运行时数据结构。
而其中第三点,将class字节流代表的动态贮存构造转化为办法区的运行时数据结构
这个过程,就蕴含了class文件常量池进入运行时常量池的过程。
所以,运行时常量池的作用是存储class
文件常量池中的符号信息,在类的解析阶段会把这些符号援用转换成间接援用(实例对象的内存地址),翻译进去的间接援用也是存储在运行时常量池中。class
文件常量池的大部分数据会被加载到运行时常量池。
运行时常量池保留在办法区(JDK1.8元空间)中,它是全局共享的,不同的类共用一个运行时常量池。
另外,运行时常量池具备动态性的特色,它的内容并不是全副起源与编译后的class文件,在运行时也能够通过代码生成常量并放入运行时常量池。比方
String.intern()
办法。
字符串常量池
字符串常量池,简略来说就是专门针对String类型设计的常量池。
字符串常量池的罕用创立形式有两种。
String a="Hello";String b=new String("Mic");
a
这个变量,是在编译期间就曾经确定的,会进入到字符串常量池。b
这个变量,是通过new
关键字实例化,new
是创立一个对象实例并初始化该实例,因而这个字符串对象是在运行时能力确定的,创立的实例在堆空间上。
字符串常量池存储在堆内存空间中,创立模式如下图所示。
当应用String a=“Hello”
这种形式创立字符串对象时,JVM首先会先查看该字符串对象是否存在与字符串常量池中,如果存在,则间接返回常量池中该字符串的援用。否则,会在常量池中创立一个新的字符串,并返回常量池中该字符串的援用。(这种形式能够缩小同一个字符串被反复创立,节约内存,这也是享元模式的体现)。
如下图所示,如果再通过String c=“Hello”
创立一个字符串,发现常量池曾经存在了Hello
这个字符串,则间接把该字符串的援用返回即可。(String外面的享元模式设计)
当应用String b=new String(“Mic”)
这种形式创立字符串对象时,因为String自身的不可变性(后续剖析),因而在JVM编译过程中,会把Mic
放入到Class文件的常量池中,在类加载时,会在字符串常量池中创立Mic
这个字符串。接着应用new
关键字,在堆内存中创立一个String
对象并指向常量池中Mic
字符串的援用。
如下图所示,如果再通过new String(“Mic”)
创立一个字符串对象,此时因为字符串常量池曾经存在Mic
,所以只须要在堆内存中创立一个String
对象即可。
简略总结一下:JVM之所以独自设计字符串常量池,是JVM为了进步性能以及缩小内存开销的一些优化:
- String对象作为
Java
语言中重要的数据类型,是内存中占据空间最大的一个对象。高效地应用字符串,能够晋升零碎的整体性能。 - 创立字符串常量时,首先查看字符串常量池是否存在该字符串,如果有,则间接返回该援用实例,不存在,则实例化该字符串放入常量池中。
字符串常量池是JVM所保护的一个字符串实例的援用表,在HotSpot VM中,它是一个叫做StringTable的全局表。在字符串常量池中保护的是字符串实例的援用,底层C++实现就是一个Hashtable。这些被保护的援用所指的字符串实例,被称作”被驻留的字符串”或”interned string”或通常所说的”进入了字符串常量池的字符串”!
封装类常量池
除了字符串常量池,Java的根本类型的封装类大部分也都实现了常量池。包含Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean
留神,浮点数据类型Float,Double
是没有常量池的。
封装类的常量池是在各自外部类中实现的,比方IntegerCache
(Integer
的外部类)。要留神的是,这些常量池是有范畴的:
- Byte,Short,Integer,Long : [-128~127]
- Character : [0~127]
- Boolean : [True, False]
测试代码如下:
public static void main(String[] args) { Character a=129; Character b=129; Character c=120; Character d=120; System.out.println(a==b); System.out.println(c==d); System.out.println("...integer..."); Integer i=100; Integer n=100; Integer t=290; Integer e=290; System.out.println(i==n); System.out.println(t==e);}
运行后果:
falsetrue...integer...truefalse
封装类的常量池,其实就是在各个封装类外面本人实现的缓存实例(并不是JVM虚拟机层面的实现),如在Integer中,存在IntegerCache
,提前缓存了-128~127之间的数据实例。意味着这个区间内的数据,都采纳同样的数据对象。这也是为什么下面的程序中,通过==
判断失去的后果为true
。
这种设计其实就是享元模式的利用。
private static class IntegerCache { static final int low = -128; static final int high; static final Integer cache[]; static { // high value may be configured by property int h = 127; String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); if (integerCacheHighPropValue != null) { try { int i = parseInt(integerCacheHighPropValue); i = Math.max(i, 127); // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); } catch( NumberFormatException nfe) { // If the property cannot be parsed into an int, ignore it. } } high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for(int k = 0; k < cache.length; k++) cache[k] = new Integer(j++); // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7) assert IntegerCache.high >= 127; } private IntegerCache() {}}
封装类常量池的设计初衷其实String雷同,也是针对频繁应用的数据区间进行缓存,防止频繁创建对象的内存开销。
对于字符串常量池的问题摸索
在上述常量池中,对于String字符串常量池的设计,还有很多问题须要摸索:
如果常量池中曾经存在某个字符串常量,后续定义雷同字符串的字面量时,是如何指向同一个字符串常量的援用?也就是上面这段代码的断言后果是
true
。String a="Mic";String b="Mic";assert(a==b); //true
- 字符串常量池的容量到底有多大?
- 为什么要设计针对字符串独自设计一个常量池?
为什么要设计针对字符串独自设计一个常量池?
首先,咱们来看一下String的定义。
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { /** The value is used for character storage. */ private final char value[]; /** Cache the hash code for the string */ private int hash; // Default to 0}
从上述源码中能够发现。
- String这个类是被
final
润饰的,代表该类无奈被继承。 - String这个类的成员属性
value[]
也是被final
润饰,代表该成员属性不可被批改。
因而String
具备不可变的个性,也就是说String
一旦被创立,就无奈更改。这么设计的益处有几个。
- 不便实现字符串常量池:在Java中,因为会大量的应用String常量,如果每一次申明一个String都创立一个String对象,那将会造成极大的空间资源的节约。Java提出了String pool的概念,在堆中开拓一块存储空间String pool,当初始化一个String变量时,如果该字符串曾经存在了,就不会去创立一个新的字符串变量,而是会返回曾经存在了的字符串的援用。如果字符串是可变的,某一个字符串变量扭转了其值,那么其指向的变量的值也会扭转,String pool将不可能实现!
- 线程安全性,在并发场景下,多个线程同时读一个资源,是平安的,不会引发竞争,但对资源进行写操作时是不平安的,不可变对象不能被写,所以保障了多线程的平安。
- 保障 hash 属性值不会频繁变更。确保了唯一性,使得相似
HashMap
容器能力实现相应的key-value
缓存性能,于是在创建对象时其hashcode就能够释怀的缓存了,不须要从新计算。这也就是Map喜爱将String作为Key的起因,处理速度要快过其它的键对象。所以HashMap中的键往往都应用String。
留神,因为String
的不可变性能够不便实现字符串常量池这一点很重要,这时实现字符串常量池的前提。
字符串常量池,其实就是享元模式的设计,它和在JDK中提供的IntegerCache、以及Character等封装对象的缓存设计相似,只是String是JVM层面的实现。
字符串的调配,和其余的对象调配一样,消耗昂扬的工夫与空间代价。JVM为了进步性能和缩小内存开销,在实例化字符串常量的时候进行了一些优化。为 了缩小在JVM中创立的字符串的数量,字符串类保护了一个字符串池,每当代码创立字符串常量时,JVM会首先查看字符串常量池。如果字符串曾经存在池中, 就返回池中的实例援用。如果字符串不在池中,就会实例化一个字符串并放到池中。Java可能进行这样的优化是因为字符串是不可变的,能够不必放心数据抵触 进行共享。
咱们把字符串常量池当成是一个缓存,通过双引号
定义一个字符串常量时,首先从字符串常量池中去查找,找到了就间接返回该字符串常量池的援用,否则就创立一个新的字符串常量放在常量池中。
常量池有多大呢?
我想大家肯定和我一样好奇,常量池到底能存储多少个常量?
后面咱们说过,常量池实质上是一个hash表,这个hash示意不可动静扩容的。也就意味着极有可能呈现单个 bucket 中的链表很长,导致性能升高。
在JDK1.8中,这个hash表的固定Bucket数量是60013个,咱们能够通过上面这个参数配置指定数量
-XX:StringTableSize=N
能够减少上面这个虚拟机参数,来打印常量池的数据。
-XX:+PrintStringTableStatistics
减少参数后,运行上面这段代码。
public class StringExample { private int value = 1; public final static int fs=101; public static void main(String[] args) { final String a="ab"; final String b="a"+"b"; String c=a+b; }}
在JVM退出时,会打印常量池的应用状况如下:
SymbolTable statistics:Number of buckets : 20011 = 160088 bytes, avg 8.000Number of entries : 12192 = 292608 bytes, avg 24.000Number of literals : 12192 = 470416 bytes, avg 38.584Total footprint : = 923112 bytesAverage bucket size : 0.609Variance of bucket size : 0.613Std. dev. of bucket size: 0.783Maximum bucket size : 6StringTable statistics:Number of buckets : 60013 = 480104 bytes, avg 8.000Number of entries : 889 = 21336 bytes, avg 24.000Number of literals : 889 = 59984 bytes, avg 67.474Total footprint : = 561424 bytesAverage bucket size : 0.015Variance of bucket size : 0.015Std. dev. of bucket size: 0.122Maximum bucket size : 2
能够看到字符串常量池的总大小是60013
,其中字面量是889
。
字面量是什么时候进入到字符串常量池的
字符串字面量,和其余根本类型的字面量或常量不同,并不会在类加载中的解析(resolve) 阶段填充并驻留在字符串常量池中,而是以非凡的模式存储在 运行时常量池(Run-Time Constant Pool) 中。而是只有当此字符串字面量被调用时(如对其执行ldc字节码指令,将其增加到栈顶),HotSpot VM才会对其进行resolve,为其在字符串常量池中创立对应的String实例。
具体来说,应该是在执行ldc指令时(该指令示意int、float或String型常量从常量池推送至栈顶)
在JDK1.8的HotSpot VM中,这种未真正解析(resolve)的String字面量,被称为pseudo-string,以JVM_CONSTANT_String的模式寄存在运行时常量池中,此时并未为其创立String实例。
在编译期,字符串字面量以"CONSTANT_String_info"+"CONSTANT_Utf8_info"的模式寄存在class文件的 常量池(Constant Pool) 中;
在类加载之后,字符串字面量以"JVM_CONSTANT_UnresolvedString(JDK1.7)"或者"JVM_CONSTANT_String(JDK1.8)"的模式寄存在 运行时常量池(Run-time Constant Pool) 中;
在首次应用某个字符串字面量时,字符串字面量以真正的String对象的形式寄存在 字符串常量池(String Pool) 中。
通过上面这段代码能够证实。
public static void main(String[] args) { String a =new String(new char[]{'a','b','c'}); String b = a.intern(); System.out.println(a == b); String x =new String("def"); String y = x.intern(); System.out.println(x == y);}
应用new char[]{‘a’,’b’,’c’}
构建的字符串,并没有在编译的时候应用常量池,而是在调用a.intern()
时,将abc
保留到常量池并返回该常量池的援用。
intern()办法
在Integer中的valueOf
办法中,咱们能够看到,如果传递的值i
是在IntegerCache.low
和IntegerCache.high
范畴以内,则间接从IntegerCache.cache
中返回缓存的实例对象。
public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i);}
那么,在String类型中,既然存在字符串常量池,那么有没有办法可能实现相似于IntegerCache的性能呢?
答案是:intern()
办法。因为字符串池是虚拟机层面的技术,所以在String
的类定义中并没有相似IntegerCache
这样的对象池,String
类中提及缓存/池的概念只有intern() 这个办法。
/** * 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™ 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();
这个办法的作用是:去拿String的内容去Stringtable里查表,如果存在,则返回援用,不存在,就把该对象的"援用"保留在Stringtable表里。
比方上面这段程序:
public static void main(String[] args) { String str = new String("Hello World"); String str1=str.intern(); String str2 = "Hello World"; System.out.print(str1 == str2);}
运行的后果为:true。
实现逻辑如下图所示,str1
通过调用str.intern()
去常量池表中获取Hello World
字符串的援用,接着str2
通过字面量的模式申明一个字符串常量,因为此时Hello World
曾经存在于字符串常量池中,所以同样返回该字符串常量Hello World
的援用,使得str1
和str2
具备雷同的援用地址,从而运行后果为true
。
总结:intern办法会从字符串常量池中查问以后字符串是否存在:
- 若不存在就会将以后字符串放入常量池中,并返回当地字符串地址援用。
- 如果存在就返回字符串常量池那个字符串地址。
留神,所有字符串字面量在初始化时,会默认调用
intern()
办法。这段程序,之所以
a==b
,是因为申明a
时,会通过intern()
办法去字符串常量池中查找是否存在字符串Hello
,因为不存在,则会创立一个。同理,变量b
也同样如此,所以b
在申明时,发现字符常量池中曾经存在Hello
的字符串常量,所以间接返回该字符串常量的援用。public static void main(String[] args) { String a="Hello"; String b="Hello";}
OK,学习到这里,是不是感觉本人懂了?我出一道题目来考考大家,上面这段程序的运行后果是什么?
public static void main(String[] args) { String a =new String(new char[]{'a','b','c'}); String b = a.intern(); System.out.println(a == b); String x =new String("def"); String y = x.intern(); System.out.println(x == y);}
正确答案是:
truefalse
第二个输入为false
还能够了解,因为new String(“def”)
会做两件事:
- 在字符串常量池中创立一个字符串
def
。 new
关键字创立一个实例对象string
,并指向字符串常量池def
的援用。
而x.intern()
,是从字符串常量池获取def
的援用,他们的指向地址不同,我前面的内容还会具体解释。
第一个输入后果为true
是为啥捏?
JDK文档中对于intern()
办法的阐明:当调用intern
办法时,如果常量池(内置在 JVM 中的)中曾经蕴含雷同的字符串,则返回池中的字符串。否则,将此String
对象增加到池中,并返回对该String
对象的援用。
在构建String a
的时候,应用new char[]{‘a’,’b’,’c’}
初始化字符串时(不会主动调用intern()
,字符串采纳懒加载形式进入到常量池),并没有在字符串常量池中构建abc
这个字符串实例。所以当调用a.intern()
办法时,会把该String
对象增加到字符常量池中,并返回对该String
对象的援用,所以a
和b
指向的援用地址是同一个。
问题答复
面试题:String a = "ab"; String b = "a" + "b"; a == b 是否相等
答复:a==b
是相等的,起因如下:
- 变量
a
和b
都是常量字符串,其中b
这个变量,在编译时,因为不存在可变动的因素,所以编译器会间接把变量b
赋值为ab
(这个是属于编译器优化领域,也就是编译之后,b
会保留到Class常量池中的字面量)。 - 对于字符串常量,初始化
a
时, 会在字符串常量池中创立一个字符串ab
并返回该字符串常量池的援用。 - 对于变量
b
,赋值ab
时,首先从字符串常量池中查找是否存在雷同的字符串,如果存在,则返回该字符串援用。 - 因而,a和b所指向的援用是同一个,所以
a==b
成立。
问题总结
对于常量池局部的内容,要比拟深刻和全面的了解,还是须要花一些工夫的。
比方大家通过浏览下面的内容,认为对字符串常量池有一个十分深刻的了解,能够,咱们再来看一个问题:
public static void main(String[] args) { String str = new String("Hello World"); String str1=str.intern(); System.out.print(str == str1);}
下面这段代码,很显然返回false
,起因如下图所示。很显著str
和str1
所指向的援用地址不是同一个。
然而咱们把上述代码革新一下:
public static void main(String[] args) { String str = new String("Hello World")+new String("!"); String str1=str.intern(); System.out.print(str == str1);}
上述程序输入的后果变成了:true
。为什么呢?
这里也是JVM编译器层面做的优化,因为String是不可变类型,所以实践上来说,上述程序的执行逻辑是:通过+
进行字符串拼接时,相当于把原有的String
变量指向的字符串常量HelloWorld
取出来,加上另外一个String
变量指向的字符串常量!
,再生成一个新的对象。
假如咱们是通过for
循环来对String变量进行拼接,那将会生成大量的对象,如果这些对象没有被及时回收,会造成十分大的内存节约。
所以JVM优化之后,其实是通过StringBuilder来进行拼接,也就是只会产生一个对象实例StringBuilder
,而后再通过append
办法来拼接。
为了证实我说的状况,来看一下上述代码的字节码。
public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC Code: stack=4, locals=3, args_size=1 0: new #3 // class java/lang/StringBuilder 3: dup 4: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V 7: new #5 // class java/lang/String 10: dup 11: ldc #6 // String Hello World 13: invokespecial #7 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V 16: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 19: new #5 // class java/lang/String 22: dup 23: ldc #9 // String ! 25: invokespecial #7 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V 28: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 31: invokevirtual #10 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String; 34: astore_1 35: aload_1 36: invokevirtual #11 // Method java/lang/String.intern:()Ljava/lang/String; 39: astore_2 40: getstatic #12 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 43: aload_1 44: aload_2 45: if_acmpne 52 48: iconst_1 49: goto 53 52: iconst_0 53: invokevirtual #13 // Method java/io/PrintStream.print:(Z)V 56: return
从字节码中能够看到,构建了一个StringBuilder,
0: new #3 // class java/lang/StringBuilder
而后把字符串常量通过append
办法进行拼接,最初调用toString()
办法失去一个字符串常量。
16: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;28: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;31: invokevirtual #10 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
因而,上述代码,等价于上面这种模式。
public static void main(String[] args) { StringBuilder sb=new StringBuilder().append(new String("Hello World")).append(new String("!")); String str=sb.toString(); String str1=str.intern(); System.out.print(str == str1);}
所以,失去的后果是true
。
基于这个问题的变体还有很多,比方再来变一次,上面这段程序的运行后果是多少?
public static void main(String[] args) { String s1 = "a"; String s2 = "b"; String s3 = "ab"; String s4 = s1 + s2; System.out.println(s3 == s4);}
答案是false
。
因为上述程序等价于, s3
和s4
指向不同的地址援用,天然不相等。
public static void main(String[] args) { String s1 = "a"; String s2 = "b"; String s3 = "ab"; StringBuilder sb=new StringBuilder().append(s1).append(s2); String s4 = sb.toString(); System.out.println(s3 == s4);}
总结:只有足够清晰的了解了字符串常量池相干的所有知识点,不论面试过程中如何变动,你都能精确答复,这就是常识的力量!
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