運行時棧幀結構

棧幀（Stack Frame） 是用於虛擬機執行時方法調用和方法執行時的數據結構，它是虛擬棧數據區的組成元素。每一個方法從調用到方法返回都對應着一個棧幀入棧出棧的過程。

每一個棧幀在編譯程序代碼的時候所需要多大的局部變量表，多深的操作數棧都已經決定了，並且寫入到方發表的 Code 屬性之中，一次一個棧幀需要多少內存，不會受到程序運行期變量數據的影響，僅僅取決於具體的虛擬機實現。

典型的棧幀主要由 局部變量表（Local Stack Frame）、操作數棧（Operand Stack）、動態鏈接（Dynamic Linking）、返回地址（Return Address）組成，如下圖所示：

 

    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Hello";
        String s2 = "Hello";
　　　　 //s3雖然是動態拼接出來的字符串，但是所有參與拼接的部分都是已知的字面量，在編譯期間，這種拼接會被優化，編譯器直接幫你拼好，
        String s3 = "Hel" + "lo";
        //Hel被包裝為對象,lo被包裝為對象,
        //然后調用 StringBuilder.append方法,
        //然后調用String.toStringui方法,
        //存入變量s4
        String s4 = "Hel" + new String("lo");
        //調用new 生成新對象
        String s5 = new String("Hello");
        String s6 = s5.intern();
        String s7 = "H";
        String s8 = "ello";
        String s9 = s7 + s8;

        System.out.println(s1 == s2);  // true
        System.out.println(s1 == s3);  // true
        System.out.println(s1 == s4);  // false
        System.out.println(s1 == s9);  // false
        System.out.println(s4 == s5);  // false
        System.out.println(s1 == s6);  // true
    }

其對應指令集如下: 

         0: ldc           #5                  // String Hello
         2: astore_1
         3: ldc           #5                  // String Hello
         5: astore_2
         6: ldc           #5                  // String Hello
         8: astore_3
         9: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
        12: dup
        13: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
        16: ldc           #8                  // String Hel
        18: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        21: new           #10                 // class java/lang/String
        24: dup
        25: ldc           #11                 // String lo
        27: invokespecial #12                 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
        30: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        33: invokevirtual #13                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        36: astore        4
        38: new           #10                 // class java/lang/String
        41: dup
        42: ldc           #5                  // String Hello
        44: invokespecial #12                 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
        47: astore        5
        49: aload         5
        51: invokevirtual #14                 // Method java/lang/String.intern:()Ljava/lang/String;
        54: astore        6
        56: ldc           #15                 // String H
        58: astore        7
        60: ldc           #16                 // String ello
        62: astore        8
        64: new           #6                  // class java/lang/StringBuilder
        67: dup
        68: invokespecial #7                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
        71: aload         7
        73: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        76: aload         8
        78: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        81: invokevirtual #13                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        84: astore        9

 

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常量池:

Java中的常量池，實際上分為兩種形態：靜態常量池和運行時常量池。

     所謂靜態常量池，即*.class文件中的常量池，class文件中的常量池不僅僅包含字符串(數字)字面量，還包含類、方法的信息，占用class文件絕大部分空間。

　　這種常量池主要用於存放兩大類常量：字面量(Literal)和符號引用量(Symbolic References)，

　　字面量相當於Java語言層面常量的概念，如文本字符串，聲明為final的常量值等，

　符號引用則屬於編譯原理方面的概念，包括了如下三種類型的常量：

• 類和接口的全限定名
• 字段名稱和描述符
• 方法名稱和描述符

     而運行時常量池，則是jvm虛擬機在完成類裝載操作后，將class文件中的常量池載入到內存中，並保存在方法區中，我們常說的常量池，就是指方法區中的運行時常量池。

運行時常量池相對於CLass文件常量池的另外一個重要特征是 具備動態性，Java語言並不要求常量一定只有編譯期才能產生，也就是並非預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用比較多的就是 String類的intern()方法。

String的intern()方法會查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有則返回該字符串的引用,如果沒有則添加自己的字符串進入常量池。

 

      常量池的好處
常量池是為了避免頻繁的創建和銷毀對象而影響系統性能，其實現了對象的共享。
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常量池中。
（1）節省內存空間：常量池中所有相同的字符串常量被合並，只占用一個空間。
（2）節省運行時間：比較字符串時，==比equals()快。對於兩個引用變量，只用==判斷引用是否相等，也就可以判斷實際值是否相等。