从jvm看String(应对面试)

本文深入探讨了Java中String的不同创建方式及其在JVM中的存储位置。通过字面量创建的String存储于字符串常量池中,该池在Java 7及以后版本位于堆中;而通过new创建的String则位于堆的其他部分。此外,还介绍了String的intern方法如何将对象放入常量池。

从jvm看String(应对面试…(一))

首先String是我们开发中很常用的引用类型,同时也很重要。
位置:
我们在使用String的时候可以使用字面量直接使用(String a = “abc”),也可以通过new对象来创建一个String对象来使用。那这不同的使用方式他到底放在那里呢?
1.通过字面量来使用字符串,jvm会先从字符串常量池中查找是否有相同的(equals),如果有就直接从常量池中返回字符串的地址,如果没有就会在常量池中创建当前字符串然后返回地址。所以这个时候我们的字符串是放在常量池中的。那我们的字符串常量池又在哪里呢?
在java7之前,我们的字符串常量池是放在方法区中的,在7之后是放在堆中的(因为我们的项目中,字符串使用很多,再加上方法区的垃圾回收效果并不好,本人见解!至于为什么方法区的垃圾回收效果不好可看本人相关文章)
2.通过new String() 或者new StringBuilder()创建字符串,他又放在那里呢?
我们都知道,在java中对象都放在堆中,所以这个时候我们的字符串是在堆中开辟一段空间,把我们的字符数组(java9之后变成byte[],后文会详细介绍)放在Stringtable中(但是不在堆中字符串常量池的部分)

补充:我们的String有一个内置方法intern(),这个比较特殊,new String().intern()也会把我们的字符串放在字符串常量池中

### JVM 类加载机制概述 JVM 的类加载机制是指 Java 虚拟机将 `.class` 文件中的字节码加载到内存并转化为可执行的 Java 对象的过程。这一过程涉及多个阶段以及特定的类加载器结构。 #### 类的生命周期 类的生命周期分为以下几个阶段[^1]: - **加载**:读取 `.class` 文件的内容,并将其存储在方法区中。 - **验证**:确保 `.class` 文件的字节流符合当前虚拟机的要求,防止恶意代码运行。 - **准备**:为类的静态变量分配内存,并设置默认初始值。 - **解析**:将类中的符号引用替换为直接引用。 - **初始化**:执行类的初始化语句,包括静态变量赋值和 `static` 块的执行。 - **使用**:程序调用该类的方法或访问其字段。 - **卸载**:当类不再被任何地方引用时,垃圾回收器会释放该类所占用的内存。 --- #### 类加载的过程 类加载的过程主要包括以下三个主要阶段[^2]: 1. **加载** 将 `.class` 文件从磁盘或其他资源(如网络)加载到内存中,并存放在方法区内。 2. **链接** - **验证**:检查 `.class` 文件的有效性和安全性。 - **准备**:为类的静态变量分配内存并赋予默认值。 - **解析**:将常量池内的符号引用转换为直接引用。 3. **初始化** 执行类的初始化代码,完成静态变量的实际赋值操作以及 `static` 初始化块的执行。 --- #### 类加载器及其分类 Java 中有三种标准的类加载器[^3]: - **启动类加载器 (Bootstrap ClassLoader)**:负责加载核心库(如 `rt.jar`),通常由 C++ 实现。 - **扩展类加载器 (Extension ClassLoader)**:负责加载位于 `$JAVA_HOME/lib/ext` 或者 `-D java.ext.dirs` 指定路径下的 JAR 包。 - **应用程序类加载器 (Application ClassLoader)**:也称为系统类加载器,用于加载用户指定路径上的类文件,默认加载的是 CLASSPATH 下的类。 除此之外,开发者还可以通过继承 `java.lang.ClassLoader` 创建自定义类加载器。 --- #### 双亲委派机制 双亲委派机制是一种类加载策略,规定了类加载器的工作顺序。具体表现为: - 当某个类加载器收到类加载请求时,它不会立即尝试自己去加载这个类,而是先委托给它的父级类加载器去处理。 - 如果父级无法找到或者加载目标类,则子类才会尝试自行加载。 这种设计的主要目的是为了保证 Java 核心类的安全性,避免不同版本的核心类冲突。 --- #### 如何破坏双亲委派机制? 可以通过重写 `ClassLoader.loadClass(String name)` 方法来实现对双亲委派机制的破坏。例如,在某些框架中可能会采用这种方式来自定义类加载逻辑: ```java @Override protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { // 不再优先调用父类加载器 Class<?> clazz = findLoadedClass(name); if (clazz == null) { try { clazz = findClass(name); // 自己尝试加载类 } catch (ClassNotFoundException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage()); } } if (resolve) { resolveClass(clazz); } return clazz; } ``` 上述代码展示了如何绕过父类加载器直接加载类的方式。 --- #### 判断一个类是否无用 判断一个类是否无用的标准通常是基于垃圾回收条件: - 若没有任何全局性的引用指向该类对象实例; - 也没有其他线程正在使用该类的对象实例; - 并且该类对应的 `ClassLoader` 已经不可达,则认为此类可以被判定为无用。 此时,如果满足以上条件,GC 进行清理时会触发对该类的卸载动作。 --- ### 总结 通过对 JVM 类加载机制的理解,不仅可以帮助我们更好地掌握 Java 应用程序底层原理,还能有效应对技术面试中的相关问题。以下是几个常见的面试考点及解答思路。
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