Part1String Pool

String 的字符串常量池（String Pool）是一個(gè)固定大小的 HashTable（數(shù)組+鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）,故不存在兩個(gè)相同的字符串。也叫 StringTable。StringTable是放在本地內(nèi)存的，是C++寫的，里面放的是字符串對(duì)象的引用，真實(shí)的字符串對(duì)象是在堆里。

1.1字符串常量池產(chǎn)生時(shí)間

像這些靜態(tài)的、未加載的.class文件的數(shù)據(jù)被稱為靜態(tài)常量池，但經(jīng)過jvm把.class文件裝入內(nèi)存、加載到方法區(qū)后，常量池就會(huì)變?yōu)檫\(yùn)行時(shí)常量池。當(dāng)類加載到內(nèi)存中后，jvm就會(huì)將class常量池中的內(nèi)容存放到運(yùn)行時(shí)常量池中，運(yùn)行時(shí)常量池存在于內(nèi)存中，也就是class常量池被加載到內(nèi)存之后的版本。

不同之處是：它的字面量可以動(dòng)態(tài)的添加(String#intern()),符號(hào)引用可以被解析為直接引用。

簡單來說，HotSpot VM里StringTable是個(gè)哈希表，里面存的是駐留字符串的引用（而不是駐留字符串實(shí)例自身）。也就是說某些普通的字符串實(shí)例被這個(gè)StringTable引用之后就等同被賦予了“駐留字符串”的身份。這個(gè)StringTable在每個(gè)HotSpot VM的實(shí)例里只有一份，被所有的類共享。類的運(yùn)行時(shí)常量池里的CONSTANT_String類型的常量，經(jīng)過解析（resolve）之后，同樣存的是字符串的引用；解析的過程會(huì)去查詢StringTable，以保證運(yùn)行時(shí)常量池所引用的字符串與StringTable所引用的是一致的。

1.2字符串常量池的位置

以下圖表示的是運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)

1.3字符串常量池的優(yōu)點(diǎn)

為了避免頻繁的創(chuàng)建和銷毀對(duì)象而影響系統(tǒng)性能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)象的共享。 例如字符串常量池，在編譯階段就把所有的字符串文字放到一個(gè)常量池中。 節(jié)省內(nèi)存空間：常量池中所有相同的字符串常量被合并，只占用一個(gè)空間。 節(jié)省運(yùn)行時(shí)間：比較字符串時(shí)，==比equals()快。對(duì)于兩個(gè)引用變量，只用==判斷引用是否相等，也就可以判斷實(shí)際值是否相等。

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Part2String

2.1不可變性

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
}

2.2定義方式

字面量的方式

String s1 = "hello";

此時(shí)會(huì)有如下過程。 會(huì)去解析的符號(hào)引用，ldc指令，會(huì)先到字符串常量池中查找是否存在對(duì)應(yīng)字符串實(shí)例的引用，如果有的話，那么直接返回這個(gè)字符串實(shí)例的引用，如果沒有的話，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)字符串實(shí)例，那么將其添加到字符串常量池中（實(shí)際上是將其引用放入到一個(gè)哈希表中），之后再返回這個(gè)字符串實(shí)例對(duì)象的引用。

ldc：將int、float、或者一個(gè)類、方法類型或方法句柄的符號(hào)引用、還可能是String型常量值從常量池中推送至棧頂，在執(zhí)行l(wèi)dc指令時(shí)會(huì)觸發(fā)對(duì)它的符號(hào)引用進(jìn)行解析。

new的方式

問題：以下方式會(huì)創(chuàng)建幾個(gè)對(duì)象？怎么證明？

String str = new String("hello");

2個(gè)對(duì)象或者1個(gè)對(duì)象

①如果字符串常量池中已經(jīng)有“hello”，則創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象。如下圖。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        String s2 = new String("hello");
        System.out.println(s1==s2);
    }
}
//輸出：false，由圖容易看出

②如果字符串常量池中不存在“hello”，則創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象。

一個(gè)對(duì)象是：new關(guān)鍵字在堆空間創(chuàng)建的 另一個(gè)對(duì)象是：另外一個(gè)是在解析常量池的時(shí)候JVM自動(dòng)創(chuàng)建的,如下圖。

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intern()的方式

如果不是用字面量的方式定義的String對(duì)象，可以使用String提供的intern方法：intern方法會(huì)從字符串常量池中查詢當(dāng)前字符串是否存在，若存在則返回其引用；若不存在就會(huì)將當(dāng)前字符串放入常量池中，并返回其引用。我們只需牢記返回的是字符串常量池的引用（即哈希表中的值）即可。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("1");
        String s2=s1.intern();
        String s3 = "1";
        System.out.println(s2 == s3);
    }
}

分析：true

第一行，創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象實(shí)例，其引用一個(gè)在字符串常量池中，一個(gè)返回給s，如上圖。

第二行，intern()方法會(huì)會(huì)從字符串常量池中查詢當(dāng)前字符串是否存在，發(fā)現(xiàn)存在，返回的是字符串常量池的引用（地址）。

第三行，s3是賦值為字符串常量池的引用。 故 s2和s3地址一樣。

2.3字符串拼接

String s =new String("1")+new String("1");

分析：true

執(zhí)行完成后，堆區(qū)多了兩個(gè)匿名對(duì)象，另外堆區(qū)還多了一個(gè)字面量為11的字符串實(shí)例，并且棧中存在一個(gè)引用指向這個(gè)實(shí)例。當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行字符串拼接時(shí)，編譯器默認(rèn)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)StringBuilder對(duì)象并調(diào)用其append方法來進(jìn)行拼接，最后再調(diào)用其toString方法來轉(zhuǎn)換成一個(gè)字符串，StringBuilder的toString方法其實(shí)就是new一個(gè)字符串。

//StringBuilder的toString方法
@Override
public String toString() {
    // Create a copy, don't share the array
    return new String(value, 0, count);
}