String類中intern方法的原理分析

一，前言

​ 昨天簡單整理了JVM內存分配和String類常用方法，遇到了String中的intern()方法。本來想一並總結起來，但是intern方法還涉及到JDK版本的問題，內容也相對較多，所以今天就彌補昨天缺失的知識點。

二，String.intern()

​ 先來看下網上流行的關於intern()方法的示例代碼：

public static void main(String[] args) {
    String s = new String("1");
    s.intern();
    String s2 = "1";
    System.out.println(s == s2);
 
    String s3 = new String("1") + new String("1");
    s3.intern();
    String s4 = "11";
    System.out.println(s3 == s4);
}

打印結果是：

​ JDK6：false，false

​ JDK7：false，true

首先我們先來回顧一個概念：

• jdk6及以前中常量池是存放在方法區中。
• jdk7常量池移動到堆中。

​ 為什么要移動？常量池主要是存儲加載類的信息，編譯器生成的字面量和符號引用等。它的大小大約只有4M，如果大量使用intern()方法，便會造成常量池內除溢出的情況，同時GC回收也有一定的困難度。而且在jdk8以后，連Perm區域都沒有了，被替換成了元區域。

​ 接着我們再來說說上面兩種情況不同的結果。

JDK6：

​ String s = new String("1");

​ 1，這句代碼實際上是生成兩個實例對象，先在常量池中聲明為1的字符對象，再通過關鍵字new生成1的字符對象並被s引用。

​ 2，接着 s.intern();先在常量池中查找是否有相應的字符串存在，如果有，直接返回引用，否則，在常量池中生成相應的字符串並返回引用。

​ 3，而String s2 = "1";是屬於符號引用，直接在常量池中生成。

​ 4，最后判斷s 是否與s2相等，通過上面的分析，s指向的是通過關鍵字new出來的在堆中的字符對象，而s2是符號引用的在常量池中的字符對象，所以返回的結果為false。如下圖所示：

​

​ String s3 = new String("1") + new String("1");同理這句代碼實際上也是產生2個字符對象，其原理和上面分析是一樣的，而最后判斷s3與s4的值，結果還是一個堆中的s3與常量池中的s4比較，那返回的結果必然是false。

JDK7:

	String s1 = new String("1");
    s1.intern();
    String s2 = "1";
    System.out.println(s == s2);

​ 1，這一部分代碼與jdk6中的分析是類似的，但唯一不同的是s1.intern();返回的是在常量池中的引用，並不會在常量池中復制一份再返回引用。

​ String s2 = "1";與s1.intern();指向的是同一個引用。

​

​ 2，最后比較s與s2的值，s是堆中，s2是常量池中，因而返回結果為false。

​ 3，接着我們再來看下面一段代碼：

		String s3 = new String("1") + new String("1");
        s3.intern();
        String s4 = "11";
        System.out.println(s3 == s4);

​ 我們先來分析第一句代碼，同樣是生成兩個字符對象，先在常量池中生成為1的字符對象，再在堆中生成s3為11的字符對象。接着s3.intern();執行便去常量池中查詢是否存在為11的字符對象，但是發現沒有。這個時候在jdk7中便不會再復制一份為11到常量池中，而是直接返回堆中11的字符對象的引用。所以它與s3的引用地址是相同的。

​ String s4 = "11";這句代碼是符號引用，直接去常量池中創建，但是發現池中已經存在為11的字符對象的引用，因此直接返回該引用。最后判斷s3與s4是否相等，因為它們之間的引用的相同的，所以返回的結果為true。如下圖所示：

三，補充內容

​ 本以為寫到這里就結束了，沒想到一位評論者告訴我在jdk8中，對於intern方法的處理與jdk7是不一樣的。在這里非常感謝，是我的疏忽。

​ 下面請看jdk8中關於intern方法的源碼解釋：

/**
     * 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&trade; 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.
     */

​ 大致解釋一下就是說，當調用intern()方法時，如果池已經包含string這個對象時，由equals(Object)方法去比較，則池中的字符串為返回。否則，將此String對象添加到池和對這個String對象的引用被返回。

四，總結

​ 1，對於常量池的概念要注意jdk6與jdk7之間的變化。

​ 2，intern()方法在不同jdk版本之間的變化，jdk7中如果常量池中不存在，不會再復制一份到常量池中，而是返回堆中的存在的引用地址。

​ 3，jdk6常量池在方法區中，jdk7常量池在堆中，jdk8取消方法區，替換成元區域。

​ 最后關於String類中intern方法就介紹這里，其實從實際開發工作中，我們只需要了解jdk7及以后版本的原理就可以了，畢竟現在市面上很少再用jdk6版本。但是這里總結出來也是為了更方便的參照理解，同時也涉及到一些關於JVM內存的相關知識，本篇博客是接着上一篇內容的缺失的知識點。

​ 以上內容均是自主學習總結的，如有不適之處還請留言（郵箱）指教。

感謝閱讀！