String字元串相加的原理

来源:https://www.cnblogs.com/xiezc/archive/2019/11/22/11913830.html
-Advertisement-
Play Games

因為String是非常常用的類, jvm對其進行了優化, jdk7之前jvm維護了很多的字元串常量在方法去的常量池中, jdk後常量池遷移到了堆中 方法區是一個運行時JVM管理的記憶體區域,是一個線程共用的記憶體區域,它用於存儲已被虛擬機載入的類信息、常量、靜態常量等。 使用引號來創建字元串 單獨(註意 ...


因為String是非常常用的類, jvm對其進行了優化, jdk7之前jvm維護了很多的字元串常量在方法去的常量池中, jdk後常量池遷移到了堆中

方法區是一個運行時JVM管理的記憶體區域,是一個線程共用的記憶體區域,它用於存儲已被虛擬機載入的類信息、常量、靜態常量等。

使用引號來創建字元串

  • 單獨(註意是單獨)使用引號來創建字元串的方式,字元串都是常量,在編譯期已經確定存儲在常量池中了。
  • 用引號創建一個字元串的時候,首先會去常量池中尋找有沒有相等的這個常量對象,沒有的話就在常量池中創建這個常量對象;有的話就直接返回這個常量對象的引用。

所以看這個例子:

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
System.out.println(str1 == str2);//true

new的方式創建字元串

String a = new String("abc");

new這個關鍵字,毫無疑問會在堆中分配記憶體,創建一個String類的對象。因此,a這個在棧中的引用指向的是堆中的這個String對象的。

然後,因為"abc"是個常量,所以會去常量池中找,有沒有這個常量存在,沒的話分配一個空間,放這個"abc"常量,並將這個常量對象的空間地址給到堆中String對象裡面;如果常量池中已經有了這個常量,就直接用那個常量池中的常量對象的引用唄,就只需要創建一個堆中的String對象。

new構造方法中傳入字元串常量, 會在堆中創建一個String對象, 但是這個對象不會再去新建字元數組(value) 來存儲內容了, 會直接使用字元串常量對象中字元數組(value)應用,

具體方法參考

/**
* Initializes a newly created {@code String} object so that it represents
* the same sequence of characters as the argument; in other words, the
* newly created string is a copy of the argument string. Unless an
* explicit copy of {@code original} is needed, use of this constructor is
* unnecessary since Strings are immutable.
*
* @param  original
*         A {@code String}
*/
public String(String original) {
   this.value = original.value;  //只是把傳入對象的value和引用傳給新的對象, 兩個對象其實是共用同一個數組
   this.hash = original.hash;
}

value 雖然是private修飾的, 但是構造方法中通過original.value;還是可以直接獲取另外一個對象的值. 因為這兩個對象是相同的類的對象

img

所以有下麵的結果

public static void main(String[] args) {
      String s1 = new String("hello");
      String s2 = "hello";
      String s3 = new String("hello");
      System.out.println(s1 == s2);// false
      System.out.println(s1.equals(s2));// true
      System.out.println(s1 == s3);//false
  }

關於“+”運算符

常量直接相加:

String s1 = "hello" + "word";
String s2 = "helloword";
System.out,println(s1 == s2);//true

這裡的true 是因為編譯期直接就把 s1 優化成了 String s1 = "helloword"; 所以後面相等

非常量直接相加

 public static void main(String[] args) {
        String s1 = "a";
        String s2 = "b";
        String s3 = new String("b");
        String s4 = s1 + s3;
        String s5="ab";
        String s6 = s1 + s2;
            String s66= s1 + s2;
        String s7 = "a" + s2;
        String s8 = s1 + "b";
        String s9 = "a" + "b";

        System.out.println(s2 == s3);  //false   
        System.out.println(s4 == s5);   //false   s4 是使用了StringBulider來相加了
        System.out.println(s4 == s6);  //false  s4和s6 兩個都是使用了StringBulider來相加了
        System.out.println(s6 == s66);     //false   兩個都是使用了StringBulider來相加了
          System.out.println(s5 == s7);    //false   s7是使用了StringBulider來相加了
        System.out.println(s5 == s8);  //false   s8是使用了StringBulider來相加了
        System.out.println(s7 == s8);  //false  兩個都是使用了StringBulider來相加了
        System.out.println(s9 == s8);  //false  兩個都是使用了StringBulider來相加了
    }

總結下就是:

  兩個或者兩個以上的字元串常量直接相加,在預編譯的時候“+”會被優化,相當於把兩個或者兩個以上字元串常量自動合成一個字元串常量.

編譯期就會優化, 編譯的位元組碼直接就把加號去掉了, 直接定義一個常量

 其他方式的字元串相加都會使用到 StringBuilder的.

String的intern()方法.

這是一個native的方法,書上是這樣描述它的作用的:如果字元串常量池中已經包含一個等於此String對象的字元串,則返回代表池中這個字元串的String對象;否則,將此String對象包含的字元添加到常量池中,並返回此String對象的引用。

並提到,在JDK1.6及其之前的版本,由於常量池分配在永久代內,我們可以通過-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法區的大小從而間接限制常量池的容量。

不僅如此,在intern方法返回的引用上,JDK1.6和JDK1.7也有個地方不一樣,來看看書本上給的例子:

public static void main(String[] args) {
    String str1 = new StringBuilder("電腦").append("軟體").toString();
    System.out.println(str1.intern() == str1);

    String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
    System.out.println(str2.intern() == str2);
}

這段代碼在JDK1.6中,會得到兩個false,在JDK1.7中運行,會得到一個true和一個false。

書上說,產生差異的原因是:在JDK1.6中,intern()方法會把首次遇到的字元串實例複製到永久代中,返回的也是永久代中這個字元串實例的引用,而由StringBuilder創建的字元串實例在Java堆上,所以必然不是同一個引用,將返回false。

而JDK1.7的intern()不會再複製實例,只是在常量池中記錄首次出現的實例的引用,因此intern()返回的引用和StringBuilder創建的那個字元串的實例是同一個。對str2比較返回false是因為"java"這個字元串在執行StringBuilder.toString()之前就已經出現過,字元串常量池中已經有它的引用了,不符合“首次出現”的原則,而“電腦軟體”這個字元串則是首次出現的,因此返回true。

jdk6和7 的差異是因為 7中常量池移動到堆中了, 並且對於常量池的處理也有差異, 6會把堆中的字元串複製一份副本到常量池中,

7 只是把堆中的字元串對象的引用放入常量池中, 所以第一個str1.intern()返回的也只是一個指向堆中對象的引用, 所以第一個出現false.

7的第二個false 是因為常量池中已經有了"Java"對象了, 所以str2.intern()返回的是指向常量池中對象的引用, str2是指向堆中對象的引用, 所以false

stringTable的小說明

只是為了提高速度, 把常量池中的字元串常量維護了一個hashTable. 方便查找常量

這裡先再提一下字元串常量池,實際上,為了提高匹配速度,也就是為了更快地查找某個字元串是否在常量池中,Java在設計常量池的時候,還搞了張stringTable,這個有點像我們的hashTable,根據字元串的hashCode定位到對應的桶,然後遍曆數組查找該字元串對應的引用。如果找得到字元串,則返回引用,找不到則會把字元串常量放到常量池中,並把引用保存到stringTable了裡面。

在JDK7、8中,可以通過-XX:StringTableSize參數StringTable大小

jdk1.6及其之前的intern()方法

在JDK6中,常量池在永久代分配記憶體,永久代和Java堆的記憶體是物理隔離的,執行intern方法時,如果常量池不存在該字元串,虛擬機會在常量池中複製該字元串,並返回引用;如果已經存在該字元串了,則直接返回這個常量池中的這個常量對象的引用。所以需要謹慎使用intern方法,避免常量池中字元串過多,導致性能變慢,甚至發生PermGen記憶體溢出。

看一個圖片來理解下:(圖片來自https://blog.csdn.net/soonfly/article/details/70147205)

img

當然,這個常量池和堆是物理隔離的。

總之就是,要抓住“複製”這個字眼,常量池中存的是內容為"abc"的常量對象。

看個詳細點的例子:

   public static void main(String[] args) {
        String a = new String("haha");
        System.out.println(a.intern() == a);//false
    }

首先,見到"haha",產量池中沒有這個常量,所以會在常量池中放下這個常量對象,底層是通過ldc命令,"haha"被添加到字元串常量池,然後在stringTable中添加該常量的引用(引用好像是這個String對象中的char數組的地址),而a這個引用指向的是堆中這個String對象的地址,所以肯定是不同的。(而且一個在堆,一個在方法區中)。

jdk1.7的intern()方法

JDK 1.7後,intern方法還是會先去查詢常量池中是否有已經存在,如果存在,則返回常量池中的引用,這一點與之前沒有區別,區別在於,如果在常量池找不到對應的字元串,則不會再將字元串拷貝到常量池,而只是在常量池中生成一個對原字元串的引用。簡單的說,就是往常量池放的東西變了:原來在常量池中找不到時,複製一個副本放到常量池,1.7後則是將在堆上的地址引用複製到常量池。

當然這個時候,常量池被從方法區中移出來到了堆中。

看個圖:

(圖片來自https://blog.csdn.net/soonfly/article/details/70147205)

img

所以再看回我們書上的那個例子

public static void main(String[] args) {
    String str1 = new StringBuilder("電腦").append("軟體").toString();
    System.out.println(str1.intern() == str1);

    String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
    System.out.println(str2.intern() == str2);

再看一個例子:

String str2 = new String("str")+new String("01");
str2.intern();
String str1 = "str01";
System.out.println(str2==str1);//true

這個返回true的原因也一樣,str2的時候,只有一個堆的String對象,然後調用intern,常量池中沒有“str01”這個常量對象,於是常量池中生成了一個對這個堆中string對象的引用。

然後給str1賦值的時候,因為是帶引號的,所以去常量池中找,發現有這個常量對象,就返回這個常量對象的引用,也就是str2引用所指向的堆中的String對象的地址。

所以str2和str1指向的是同一個東西,所以為true。

jdk7中雖然是把引用複製到常量池中, 但是不影響常量池的功能, 常量池就是減少常量的創建, 增加性能. 常量池中是引用還是能起到減少常量的作用, 因為引用最終還是會指向真實的對象.

參考博客

https://www.cnblogs.com/wangshen31/p/10404353.html


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 在上一篇文章中我們對lock和AbstractQueuedSynchronizer(AQS)有了初步的認識。在同步組件的實現中,AQS是核心部分,同步組件的實現者通過使用AQS提供的模板方法實現同步組件語義,AQS則實現了對同步狀態的管理,以及對阻塞線程進行排隊,等待通知等等一些底層的實現處理。AQ... ...
  • 引言 - 導航欄目 有些朋友可能對 redis 充滿著數不盡的求知欲, 也許是 redis 屬於工作, 交流(面試)的大頭戲, 不得不 ... 而自己當下對於 redis 只是停留在會用層面, 細節層面幾乎沒有涉獵. 為了更快的融於大 家, 這裡嘗試拋磚引玉. 先帶大家手寫個 redis 中最簡單的 ...
  • 隨著Python語言的生態日漸完善,採用Python開發方案的團隊也在增加,而且Python由於自身語法的特點和豐富的庫支持,一直比較受程式員群體的歡迎,這也是Python得到大量應用的重要原因之一。所以,從就業的角度來看,當前學習Python是不錯的選擇,但是找工作的難度呢? 如果想通過自學Pyt ...
  • 如果有一個大迴圈,裡面每一個都開啟groutine,那麼瞬間就會開啟非常多的groutine,要解決這個問題就要用channel的阻塞特性來解決 看時間每次只是同時執行兩個 ...
  • [TOC] flask依賴wsgi,實現wsgi的模塊:wsgiref,werkzeug,uwsgi 1.flask的路由分發方式 路由分發的本質:將url和視圖函數封裝成一個Rule對象,添加到Flask的url_map欄位中 2.請求響應相關 3.flask配置文件拾遺(config) from ...
  • 這個要解決的問題是,比如如果有一個大迴圈,取自一個大的文件,要進行邏輯處理,那麼這個邏輯的代碼要放在迴圈每一行的迴圈體裡面,這樣有可能會出現一個for迴圈的邏輯嵌套,一層又一層,類似俄羅斯套娃.如果放在外面那麼就需要把大迴圈的每一行數據存到一個數組或者切片裡面,這樣會占很大的記憶體 那麼就可以使用這種 ...
  • 前言 文的文字及圖片來源於網路,僅供學習、交流使用,不具有任何商業用途,版權歸原作者所有,如有問題請及時聯繫我們以作處理。 作者: 開源最前線(ID:OpenSourceTop) PS:如有需要Python學習資料的小伙伴可以加點擊下方鏈接自行獲取 http://note.youdao.com/no ...
  • redis Redis 基本介紹 redis是nosql型資料庫,不是傳統的資料庫,性能很高,適合做緩存也適合做出持久化,,完全開源免費,高性能的分散式記憶體資料庫,,基於記憶體運行,並支持持久化,,最熱門的nosql資料庫之一,也稱為數據結構伺服器。 redis 兩種安裝方式,壓縮包型,和,安裝文件型 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...