Java中String.intern()的理解

运行时常量池概述

Java运行时常量池中主要存放两大类常量：字面量和符号引用。字面量比较接近于Java语言层面的常量概念，如文本字符串、声明为final的常量值等。
而符号引用则属于编译原理方面的概念，包括了下面三类常量：
- 类和接口的全限定名（包名+类名）
- 字段的名称和描述符
- 方法的名称和描述符

 

运行时常量池位置

运行时常量池在JDK1.6及之前版本的JVM中是方法区的一部分，而在HotSpot虚拟机中方法区放在了”永久代(Permanent Generation)”。所以运行时常量池也是在永久代的。
但是JDK1.7及之后版本的JVM已经将运行时常量池从方法区中移了出来，在Java 堆（Heap）中开辟了一块区域存放运行时常量池。

 

String何时放入常量池

记住一句话：直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。

 

代码一：

String a = "计算机软件";

分析：因为计算机软件五个字直接使用了双引号声明，故JVM会在运行时常量池中首先查找有没有该字符串，有则直接返回该字符串在常量池中的引用；没有则直接在常量池中创建该字符串，然后返回引用。此时，该句代码已经执行完毕，不会在java Heap（堆）中创建内容相同的字符串。该字符串只在常量池中创建了一个String对象。

 

代码二：

String a = new String("计算机软件");

分析：该行代码生成了两个String对象（Stack（栈）中的对象引用不在讨论范围内）：第一步，因为计算机软件五个字直接使用了双引号声明，故JVM会在运行时常量池中首先查找有没有该字符串，有则进入第二步；没有则直接在常量池中创建该字符串，然后进入第二步。第二步：在常量池中创建了一个String对象之后，由于使用了new，JVM会在Heap（堆）中创建一个内容相同的String对象，然后返回堆中String对象的引用。该行代码分别在常量池和堆中生成了两个内容相同的String对象。

 

代码三：

String a = "计算机" + "软件";

分析：由于JVM存在编译期优化，对于两个直接双引号声明的String的+操作，JVM在编译期会直接优化为“计算机软件”一个字符串，故该行代码同代码一。

 

代码四：

String b = "计算机";
String a = b + "软件";

分析：由于b是一个String变量，编译期无法确定b的值，故不会优化为一个字符串。即使我们知道b的值，但JVM认为它是个变量，变量的值只能在运行期才能确定，故不会优化。运行期字符串的+连接符相当于new，故该行代码在Heap中创建了一个内容为“计算机软件”的String对象，并返回该对象的引用。至此，该代码执行完毕，因为没有直接双引号声明计算机软件这5个字的字符串，故常量池中不会生成“计算机软件“”这5个字的字符串。但是会有“计算机”和“软件”这两个String对象，因为他们都用双引号声明了。

 

代码五：

String final b = "计算机";
String a = b + "软件";

分析：该代码与代码四的唯一区别是将b声明为final类型，即为常量。故在编译期JVM能确定b的值，所以对+可以优化为“计算机软件”5个字的字符串。该代码的运行同代码三和代码一。

 

代码六：

String a = new String("计算机") + "软件";

分析：因为有new，该代码也无法编译期优化，故该行代码只是在Heap中生成了“计算机软件”字符串的String对象，在常量池中没有内容相同的对象生成。

 

代码七：

String a = new String("计算机") + new String("软件");

分析：因为有new，该代码也无法编译期优化，该行代码在常量池中生成了“计算机”，“软件”两个字符串，仅在Heap中生成了“计算机软件”字符串的String对象，而在常量池中没有“计算机软件”字符串对象的生成。

 

String.intern（）方法

概述

String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果运行时常量池中已经包含一个等于此String对象内容的字符串，则返回常量池中该字符串的引用；如果没有，则在常量池中创建与此String内容相同的字符串，并返回常量池中创建的字符串的引用。

JDK1.7改变

当常量池中没有该字符串时，JDK7的intern（）方法的实现不再是在常量池中创建与此String内容相同的字符串，而改为在常量池中记录Java Heap中首次出现的该字符串的引用，并返回该引用。

String s1 = new String("测试") + new String("代码");
String s2 = "测试代码";
String s3 = s1.intern();
System.out.println(s1==s2);  //jdk1.7 false
System.out.println(s3==s2);  //jdk1.7 true

分析：第一行代码仅在Heap区生成了“测试代码”对象，该对象由s1指向；而第二行代码在字符串常量池中生成了“测试代码”对象，该对象由s2指向；由于在字符串常量区已经存在了“测试代码”对象，故第三行的intern()方法返回的是指向字符串常量区的引用，而s1依旧指向Heap区的对象。

String s1 = new String("测试") + new String("代码");
String s3 = s1.intern();
String s2 = "测试代码";
System.out.println(s1==s2);  //jdk1.7 true  不可思议
System.out.println(s3==s2);  //jdk1.7 true

分析：第一行代码仅在Heap区生成了“测试代码”对象，该对象由s1指向；注意第二行代码，在使用intern()方法时，由于此时在字符串常量区不存在“测试代码”字符串，故intern()方法实际上并没有再存储一份“测试代码”的对象，而是在字符串常量区直接存储了一个引用s3，这份引用指向s1引用的对象，即指向Heap区中“测试代码”对象；最后，第三行String s2="测试代码"是显示声明的，因此会直接去常量池中创建，而在创建时会发现已经有了这个对象的（通过存储在常量池中的指向Heap区对象的引用s3发现的）所以s2这个引用就指向s3引用指向的对象，即此时s1,s2,s3均指向Heap区的“测试代码”对象。

 

String放入运行时常量池的时机与String.intern方法解惑