十三、StringTable

1、String的基本特性

String : 字符串,使用一对 "" 引起来表示。

String s1 = "shuidiit";//字面量的定义方式
String s2 = new String("hello");

String声明为final的,不可被继承
String实现了Serializable接口:表示字符串是支持序列化的。实现了Comparable接口:表示String可以比较大小
String在jdk8及以前内部定义了final char[] value用于存储字符串数据。jdk9时改为byte []

String在jdk9中存储结构变更

http://http:/openjdk.java.net/jeps/254

结论: String再也不用charl]来存储啦,改成了bytel]加上编码标记,节约了一些空间。

那StringBuffer和StringBuilder是否仍无动于衷呢?

String:代表不可变的字符序列。简称:不可变性。

①通过字面量的方式(区别于new)给一个字符串赋值,此时的字符串值声明在字符串常量池中。

②当对现有的字符串进行连接操作时,也需要重新指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值。

③当调用String的replace ()方法修改指定字符或字符串时,也需要重新指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值。

通过字面量的方式(区别于new)给一个字符串赋值,此时的字符串值声明在字符串常量池中。

字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

String的String Pool是一个固定大小的Hashtable,默认值大小长度是1009,如果放进String Pool的String非常多,就会造成Hash冲突严重,从而导致链表会很长,而链表长了后直接会造成的影响就是当调用String.intern时性能会大幅下降。
使用-XX: StringTableSize 可设置Stringrable的长度
在jdk6中StringTable是固定的,就是1009的长度,所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。StringTableSize设置没有要求
在jdk7中, StringTable的长度默认值是60013,
jdk8开始，设置StringTable的长度的话， 1009是可设置的最小值。

2、String的内存分配

在Java语言中有8种基本数据类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存,都提供了一种常量池的概念。
常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种基本数据类型的常量池都是系统协调的, String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种

> 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。

比如: string info = "atguigu.com";

> 如果不是用双引号声明的String对象,可以使用String提供的intern()方法。这个后面重点谈

Java 6及以前,字符串常量池存放在永久代。
Java 7中Oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变,即将字符串常量池的位置调整到Java堆内。

> 所有的字符串都保存在堆(Heap)中,和其他普通对象一样,这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。

> 字符串常量池概念原本使用得比较多,但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7中使用string.intern()。

Java8元空间,字符串常量在堆

StringTable为什么要调整?

①permSize默认比较小

②永久代垃圾回收频率低

官网

https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/jdk7-relnotes-418459.html#jdk7changes

3、String的基本操作

Java语言规范里要求完全相同的字符串字面量,应该包含同样的Unicode字符序列(包含同一份码点序列的常量),并且必须是指向同一个String类实例。

public class StringTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println();//2293
        System.out.println("1");//2294
        System.out.println("2");
        System.out.println("3");
        System.out.println("4");
        System.out.println("5");
        System.out.println("6");
        System.out.println("7");
        System.out.println("8");
        System.out.println("9");
        System.out.println("10");//2303
        //如下的字符串"1" 到 "10"不会再次加载
        System.out.println("1");//2304
        System.out.println("2");//2304
        System.out.println("3");
        System.out.println("4");
        System.out.println("5");
        System.out.println("6");
        System.out.println("7");
        System.out.println("8");
        System.out.println("9");
        System.out.println("10");//2304
    }
}

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

class Memory {
    public static void main(String[] args) {//line 1
        int i = 1;//line 2
        Object obj = new Object();//line 3
        Memory mem = new Memory();//line 4
        mem.foo(obj);//line 5
    }//line 9

    private void foo(Object param) {//line 6
        String str = param.toString();//line 7
        System.out.println(str);
    }//line 8
}

4、字符串拼接操作

常量与常量的拼接结果在常量池,原理是编译期优化
常量池中不会存在相同内容的常量。
只要其中有一个是变量,结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder
如果拼接的结果调用intern ()方法,则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中,并返回此对象地址。

package com.atguigu.java1;

import org.junit.Test;

/**
 * 字符串拼接操作
 * @author shkstart  [email protected]
 * @create 2020  0:59
 */
public class StringTest5 {
    @Test
    public void test1(){
        String s1 = "a" + "b" + "c";//编译期优化：等同于"abc"
        String s2 = "abc"; //"abc"一定是放在字符串常量池中，将此地址赋给s2
        /*
         * 最终.java编译成.class,再执行.class
         * String s1 = "abc";
         * String s2 = "abc"
         */
        System.out.println(s1 == s2); //true
        System.out.println(s1.equals(s2)); //true
    }

    @Test
    public void test2(){
        String s1 = "javaEE";
        String s2 = "hadoop";

        String s3 = "javaEEhadoop";
        String s4 = "javaEE" + "hadoop";//编译期优化
        //如果拼接符号的前后出现了变量，则相当于在堆空间中new String()，具体的内容为拼接的结果：javaEEhadoop
        String s5 = s1 + "hadoop";
        String s6 = "javaEE" + s2;
        String s7 = s1 + s2;

        System.out.println(s3 == s4);//true
        System.out.println(s3 == s5);//false
        System.out.println(s3 == s6);//false
        System.out.println(s3 == s7);//false
        System.out.println(s5 == s6);//false
        System.out.println(s5 == s7);//false
        System.out.println(s6 == s7);//false
        //intern():判断字符串常量池中是否存在javaEEhadoop值，如果存在，则返回常量池中javaEEhadoop的地址；
        //如果字符串常量池中不存在javaEEhadoop，则在常量池中加载一份javaEEhadoop，并返回此对象的地址。
        String s8 = s6.intern();
        System.out.println(s3 == s8);//true
    }

    @Test
    public void test3(){
        String s1 = "a";
        String s2 = "b";
        String s3 = "ab";
        /*
        如下的s1 + s2 的执行细节：(变量s是我临时定义的）
        ① StringBuilder s = new StringBuilder();
        ② s.append("a")
        ③ s.append("b")
        ④ s.toString()  --> 约等于 new String("ab")

        补充：在jdk5.0之后使用的是StringBuilder,在jdk5.0之前使用的是StringBuffer
         */
        String s4 = s1 + s2;//
        System.out.println(s3 == s4);//false
    }
    /*
    1. 字符串拼接操作不一定使用的是StringBuilder!
       如果拼接符号左右两边都是字符串常量或常量引用，则仍然使用编译期优化，即非StringBuilder的方式。
    2. 针对于final修饰类、方法、基本数据类型、引用数据类型的量的结构时，能使用上final的时候建议使用上。
     */
    @Test
    public void test4(){
        final String s1 = "a";
        final String s2 = "b";
        String s3 = "ab";
        String s4 = s1 + s2;
        System.out.println(s3 == s4);//true
    }
    //练习：
    @Test
    public void test5(){
        String s1 = "javaEEhadoop";
        String s2 = "javaEE";
        String s3 = s2 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s3);//false

        final String s4 = "javaEE";//s4:常量
        String s5 = s4 + "hadoop";
        System.out.println(s1 == s5);//true

    }

    /*
    体会执行效率：通过StringBuilder的append()的方式添加字符串的效率要远高于使用String的字符串拼接方式！
    详情：① StringBuilder的append()的方式：自始至终中只创建过一个StringBuilder的对象
          使用String的字符串拼接方式：创建过多个StringBuilder和String的对象
         ② 使用String的字符串拼接方式：内存中由于创建了较多的StringBuilder和String的对象，内存占用更大；如果进行GC，需要花费额外的时间。

     改进的空间：在实际开发中，如果基本确定要前前后后添加的字符串长度不高于某个限定值highLevel的情况下,建议使用构造器实例化：
               StringBuilder s = new StringBuilder(highLevel);//new char[highLevel]
     */
    @Test
    public void test6(){

        long start = System.currentTimeMillis();

//        method1(100000);//4014
        method2(100000);//7

        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
    }

    public void method1(int highLevel){
        String src = "";
        for(int i = 0;i < highLevel;i++){
            src = src + "a";//每次循环都会创建一个StringBuilder、String
        }
//        System.out.println(src);

    }

    public void method2(int highLevel){
        //只需要创建一个StringBuilder
        StringBuilder src = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < highLevel; i++) {
            src.append("a");
        }
//        System.out.println(src);
    }
    
    @Test
     public void test7(){
         String s1 = "javaEEhadoop";
         String s2 = new String("javaEEhadoop");

         System.out.println(s1 == s2);//false
    }
}

5、intern()的使用

如果不是用双引号声明的String对象,可以使用String提供的intern方法: intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在,若不存在就会将当前字符串放入常量池中。

比如: String myInfo = new String ("I love atguigu").intern ();

也就是说,如果在任意字符串上调用String. intern方法,那么其返回结果所指向的那个类实例,必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此,下列表达式的值必定是true:

("a" + "b" + "c").intern() == "abc"

通俗点讲, Interned String就是确保字符串在内存里只有一份拷贝,这样可以节约内存空间,加快字符串操作任务的执行速度。注意,这个值会被存放在字符串内部池(Strinq Intern Pool)。

题目: new String("ab")会创建几个对象?

拓展: new String("a") + new String("b")呢?

package com.atguigu.java2;

/**
 * 题目：
 * new String("ab")会创建几个对象？看字节码，就知道是两个。
 *     一个对象是：new关键字在堆空间创建的
 *     另一个对象是：字符串常量池中的对象"ab"。 字节码指令：ldc
 *
 *
 * 思考：
 * new String("a") + new String("b")呢？
 *  对象1：new StringBuilder()
 *  对象2： new String("a")
 *  对象3： 常量池中的"a"
 *  对象4： new String("b")
 *  对象5： 常量池中的"b"
 *
 *  深入剖析： StringBuilder的toString():
 *      对象6 ：new String("ab")
 *       强调一下，toString()的调用，在字符串常量池中，没有生成"ab"
 *
 * @author shkstart  [email protected]
 * @create 2020  20:38
 */
public class StringNewTest {
    public static void main(String[] args) {
//        String str = new String("ab");

        String str = new String("a") + new String("b");
    }
}

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

package com.atguigu.java2;

import org.junit.Test;

/**
 * 如何保证变量s指向的是字符串常量池中的数据呢？
 * 有两种方式：
 * 方式一： String s = "shkstart";//字面量定义的方式
 * 方式二： 调用intern()
 *         String s = new String("shkstart").intern();
 *         String s = new StringBuilder("shkstart").toString().intern();
 *
 * @author shkstart  [email protected]
 * @create 2020  18:49
 */
public class StringIntern {
    public static void main(String[] args) {

        String s = new String("1");
        s.intern();//调用此方法之前，字符串常量池中已经存在了"1"
        String s2 = "1";
        System.out.println(s == s2);//jdk6：false   jdk7/8：false


        String s3 = new String("1") + new String("1");//s3变量记录的地址为：new String("11")
        //执行完上一行代码以后，字符串常量池中，是否存在"11"呢？答案：不存在！！
        s3.intern();//在字符串常量池中生成"11"。如何理解：jdk6:创建了一个新的对象"11",也就有新的地址。
                                            //         jdk7:此时常量池中并没有创建"11",而是创建一个指向堆空间中new String("11")的地址
        String s4 = "11";//s4变量记录的地址：使用的是上一行代码执行时，在常量池中生成的"11"的地址
        System.out.println(s3 == s4);//jdk6：false  jdk7/8：true
    }


}

package com.atguigu.java2;

/**
 * @author shkstart  [email protected]
 * @create 2020  22:10
 */
public class StringIntern1 {
    public static void main(String[] args) {
        //StringIntern.java中练习的拓展：
        String s3 = new String("1") + new String("1");//new String("11")
        //执行完上一行代码以后，字符串常量池中，是否存在"11"呢？答案：不存在！！
        String s4 = "11";//在字符串常量池中生成对象"11"
        String s5 = s3.intern();
        System.out.println(s3 == s4);//false
        System.out.println(s5 == s4);//true
    }
}

总结String的intern ()的使用:

jdk1.6中,将这个字符串对象尝试放入串池。

> 如果串池中有,则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址

> 如果没有,会把此对象复制一份,放入串池,并返回串池中的对象地址

jdk1.7起,将这个字符串对象尝试放入串池。

> 如果串池中有,则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址

> 如果没有,则会把对象的引用地址复制一份,放入串池,并返回串池中的引用地址

intern()的效率测试:空间角度

package com.atguigu.java2;

import java.util.Random;

/**
 * 使用intern()测试执行效率：空间使用上
 *
 * 结论：对于程序中大量存在的字符串，尤其其中存在很多重复字符串时，使用intern()可以节省内存空间。
 *
 *
 * @author shkstart  [email protected]
 * @create 2020  21:17
 */
public class StringIntern2 {
    static final int MAX_COUNT = 1000 * 10000;
    static final String[] arr = new String[MAX_COUNT];

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] data = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++) {
//            arr[i] = new String(String.valueOf(data[i % data.length]));
            arr[i] = new String(String.valueOf(data[i % data.length])).intern();

        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));

        try {
            Thread.sleep(1000000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.gc();
    }
}

大的网站平台,需要内存中存储大量的字符串。比如社交网站,很多人都存储:北京市、海淀区等信息。这时候如果字符串都调用 intern ()方法,就会明显降低内存的大小。

6、StringTable的垃圾回收

7、G1中的String去重操作

http://openjdk.java.net/jeps/192

背景:对许多Java应用(有大的也有小的)做的测试得出以下结果:

> 堆存活数据集合里面String对象占了25%

> 堆存活数据集合里面重复的String对象有13.5%

> String对象的平均长度是45

许多大规模的Java应用的瓶颈在于内存,测试表明,在这些类型的应用里面,Java堆中存活的数据集合差不多25%是String对象。更进一步,这里面差不多一半String对象是重复的,重复的意思是说:

string1. equals(string2)=true。堆上存在重复的String对象必然是一种内存的浪费。这个项目将在G1垃圾收集器中实现自动持续对重复的String对象进行去重,这样就能避免浪费内存。

实现

当垃圾收集器工作的时候,会访问堆上存活的对象。对每一个访问的对象都会检查是否是候选的要去重的String对象。
如果是,把这个对象的一个引用插入到队列中等待后续的处理。一个去重的线程在后台运行,处理这个队列。处理队列的一个元素意味着从队列删除这个元素,然后尝试去重它引用的String对象。
使用一个hashtable来记录所有的被String对象使用的不重复的char数组。当去重的时候,会查这个hashtable,来看堆上是否已经存在一个一模一样的char数组。
如果存在, String对象会被调整引用那个数组,释放对原来的数组的引用,最终会被垃圾收集器回收掉
如果查找失败, char数组会被插入到hashtable,这样以后的时候就可以共享这个数组了。

命令行选项

UseStringDeduplication (bool):开启String去重,默认是不开启的,需要手动开启。
PrintStringDeduplicationStatistics (bool) :打印详细的去重统计信息
StringDeduplicationAgeThreshold (uintx):达到这个年龄的String对象被认为是去重的候选对象

十三、StringTable

十五、垃圾回收相關算法

(9)Mycat常用分片規則

十三、StringTable

二、類加載子系統三、運行時數據區概述及線程四、程序計數器(PC 寄存器)

十四、垃圾回收概述

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結