Java常量池理解與總結

一.相關概念

1. 什么是常量
   用final修飾的成員變量表示常量，值一旦給定就無法改變！
   final修飾的變量有三種：靜態變量、實例變量和局部變量，分別表示三種類型的常量。

2. Class文件中的常量池
   在Class文件結構中，最頭的4個字節用於存儲魔數Magic Number，用於確定一個文件是否能被JVM接受，再接着4個字節用於存儲版本號，前2個字節存儲次版本號，后2個存儲主版本號，再接着是用於存放常量的常量池，由於常量的數量是不固定的，所以常量池的入口放置一個U2類型的數據(constant_pool_count)存儲常量池容量計數值。
   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

1. 方法區中的運行時常量池
   運行時常量池是方法區的一部分。
   CLass文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項信息是常量池，用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類加載后進入方法區的運行時常量池中存放。
   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。

2. 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。

3. 雙等號==的含義
   基本數據類型之間應用雙等號，比較的是他們的數值。
   復合數據類型(類)之間應用雙等號，比較的是他們在內存中的存放地址。

 

二.8種基本類型的包裝類和常量池

1. java中基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術，
   即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；

這5種包裝類默認創建了數值[-128，127]的相應類型的緩存數據，但是超出此范圍仍然會去創建新的對象。

 

兩種浮點數類型的包裝類Float,Double並沒有實現常量池技術。

 

應用常量池的場景
(1)Integer i1=40；Java在編譯的時候會直接將代碼封裝成Integer i1=Integer.valueOf(40);，從而使用常量池中的對象。
(2)Integer i1 = new Integer(40);這種情況下會創建新的對象。

4.Integer比較更豐富的一個例子

釋：語句i4 == i5 + i6，因為+這個操作符不適用於Integer對象，首先i5和i6進行自動拆箱操作，進行數值相加，即i4 == 40。然后Integer對象無法與數值進行直接比較，所以i4自動拆箱轉為int值40，最終這條語句轉為40 == 40進行數值比較。
Java中的自動裝箱與拆箱

 

三.String類和常量池

1. String對象創建方式

這兩種不同的創建方法是有差別的，第一種方式是在常量池中拿對象，第二種方式是直接在堆內存空間創建一個新的對象。
只要使用new方法，便需要創建新的對象。

1. 連接表達式 +
   （1）只有使用引號包含文本的方式創建的String對象之間使用“+”連接產生的新對象才會被加入字符串池中。
   （2）對於所有包含new方式新建對象（包括null）的“+”連接表達式，它所產生的新對象都不會被加入字符串池中。

java基礎：字符串的拼接

• 特例1

A和B都是常量，值是固定的，因此s的值也是固定的，它在類被編譯時就已經確定了。也就是說：String s=A+B; 等同於：String s="ab"+"cd";

• 特例2

A和B雖然被定義為常量，但是它們都沒有馬上被賦值。在運算出s的值之前，他們何時被賦值，以及被賦予什么樣的值，都是個變數。因此A和B在被賦值之前，性質類似於一個變量。那么s就不能在編譯期被確定，而只能在運行時被創建了。

1. String s1 = new String("xyz"); **創建了幾個對象？ **
   考慮類加載階段和實際執行時。
   （1）類加載對一個類只會進行一次。"xyz"在類加載時就已經創建並駐留了（如果該類被加載之前已經有"xyz"字符串被駐留過則不需要重復創建用於駐留的"xyz"實例）。駐留的字符串是放在全局共享的字符串常量池中的。
   （2）在這段代碼后續被運行的時候，"xyz"字面量對應的String實例已經固定了，不會再被重復創建。所以這段代碼將常量池中的對象復制一份放到heap中，並且把heap中的這個對象的引用交給s1 持有。
   這條語句創建了2個對象。

2. java.lang.String.intern()
   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。

4.字符串比較更豐富的一個例子

 

 

 

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