Java字符串常量池

一、设计思想及原理

设计思想
1、字符串分配和其他的对象分配一样，耗费高昂的时间与空间代价，作为最基础的数据类型，大量频繁的创建字符串，极大程度地影响程序的性能。
2、JVM为了提高性能和减少内存开销，在实例化字符串常量的时候进行了一些优化。
为字符串开辟一个字符串常量池，类似于缓存区。
创建字符串常量时，首先查询字符串常量池是否存在该字符串。
存在该字符串，返回引用实例，不存在，实例化该字符串并放入池中。
设计原理
底层是hotspot的C++实现，类似一个 HashTable， 保存的本质上是字符串对象的引用。

二、三种字符串创建

Jdk1.7 及以上版本
1.直接赋值

String s = "tom";     // 只会在字符串常量池中，s指向常量池中的引用

创建对象时，JVM会先去常量池中通过 equals(key) 方法，判断是否有相同的对象， 有则直接返回该对象在常量池中的引用，没有则会在常量池中创建一个新对象，再返回引用。
2.new String()

 String s = new String("tom");           // 字符串常量池和堆中都有这个对象，s指向内存中的对象引用

创建对象时，先检查字符串常量池中是否有字符串，有则直接去堆内存中创建一个字符串对象，没有则先在字符串常量池里创建一个字符串对象，再去内存中创建一个字符串对象，最后将内存中的引用返回。
3.String.intern()方法

String s1 = new String("tom"); 
String s2 = s1.intern(); 
System.out.println(s1 == s2);     //false

是一个 native 的方法，当调用 intern方法时，如果字符串常量池已经包含一个等于此字符串对象的字符串（用equals(oject)方法确定），则返回常量池中的字符串。否则，将intern返回的引用指向当前字符串 s1(jdk1.6版本需要将 s1 复制到字符串常量池里)。

三、字符串常量池位置

Jdk1.6及之前： 有永久代，运行时常量池在永久代，运行时常量池包含字符串常量池。
Jdk1.7：有永久代，但已经逐步“去永久代”，字符串常量池从永久代里的运行时常量池分离到堆里。 Jdk1.8及之后： 无永久代，运行时常量池在元空间，字符串常量池里依然在堆里。
验证 Demo

public class RuntimeConstantPoolOOM {
    public static void main(String[] args) { 
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); 
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) { 
            String str = String.valueOf(i).intern(); 
            list.add(str); 
        }
    }
}
配置JVM参数
jdk6：‐Xms6M ‐Xmx6M ‐XX:PermSize=6M ‐XX:MaxPermSize=6M 
jdk8：‐Xms6M ‐Xmx6M ‐XX:MetaspaceSize=6M ‐XX:MaxMetaspaceSize=6M

运行结果

jdk7及以上：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 
jdk6：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

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