String特性再探究、intern()方法詳解

String基本特性

• String:字符串，使用一對""引起來表示。
• String聲明爲final的，不可被繼承
• String實現了Serializable接口:表示字符串是支持序列化的。實現了Comparable接口:表示String可以比較大小
• String在jdk8及以前內部定義了final char[] value用於存儲字符串數據。jdk9時改爲byte[]
• String:代表不可變的字符序列。簡稱:不可變性

1. 當對字符串重新賦值時，需要重寫指定內存區域賦值，不能使用原有的value進行賦值.
2. 當對現有的字符串進行連接操作時，也需要重新指定內存區域賦值，不能使用原有的value進行賦值。
3. 當調用String的replace ()方法修改指定字符或字符串時，也需要重新指定內存區域賦值，不能使用原有的value進行賦值。

• 通過字面量的方式(區別於new)給一個字符串賦值，此時的字符串值聲明在字符串常量池中。

• 字符串常量池中是不會存儲相同的字符串的。

1. String的String Pool是 一個固定大小的Hashtable,默認值大小長度是1009。如果放進String Pool的String非常多， 就會造成Hash衝突嚴重，從而導致鏈表會很長，而鏈表長了後直接會造成的影響就是當調用string. intern時性能會大幅下降。
2. 使用-XX :StringTableSi ze可設置Str ingTable的長度
3. 在jdk6中StringTable是固定的，就是1009的長度， 所以如果常量池中的字符串過多就會導致效率下降很快。stringTableSize設置沒有要求
4. 在jdk7中，StringTable的長度默認值是 60013
5. Jdk8開始，設置StringTable的長度的話，1009是可設置的最小值。

String的內存分配

• Java 6及以前，字符串常量池存放在永久代。
• Java 7中Oracle 的工程師對字符串池的邏輯做了很大的改變，即將字符串常量池的位置調整到Java堆內。
  ➢ 所有的字符串都保存在堆(Heap)中，和其他普通對象一樣，這樣可以讓你在進行調優應用時僅需要調整堆大小就可以了。
  ➢ 字符串常量池概念原本使用得比較多，但是這個改動使得我們有足夠的理由讓我們重新考慮在Java 7中使用String. intern()。
• Java8元空間，字符串常量在堆
  

String拼接操作

1. 常量與常量的拼接結果在常量池，原理是編譯期優化
2. 常量池中不會存在相同內容的常量。
3. 只要其中有一個是變量，結果就在堆中。變量拼接的原理是StringBuilder
4. 如果拼接的結果調用intern()方法，則主動將常量池中還沒有的字符串對象放入池中，並返回此對象地址。
   
   比較效率的一個例題：
   

intern()的使用

@NotNull public native String intern();

如果不是用雙引號聲明的String對象，可以使用String提供的intern方法: intern方法會從字符串常量池中查詢當前字符串是否存在，若不存在就會將當前字符串放入常量池中。比如: String myInfo = new String(“I love you”) . intern() ;

也就是說，如果在任意字符串上調用String. intern方法，那麼其返回結果所指向的)那個類實例，必須和直接以常量形式出現的字符串實例完全相同。因此，下列表達式的值必定是true:(“a” + “b” + “c”) . intern() == “abc”

通俗點講，Interned Str ing就是確保字符串在內存裏只有一份拷貝，這樣可以節約內存空間，加快字符串操作任務的執行速度。注意，這個值會被存放在字符串內部池(String Intern Pool) 。

new String(“ab”)會創建幾個對象？

（前提常量池中沒有"ab"）
對象1: new關鍵字在堆空間創建的；
對象2: 字符串常量池中的對象“ab”。字節碼指令: ldc

new String(“a”)+new String(“b”)創建幾個對象？

對象1: new StringBuilder()
對象2: new String("a")
對象3: 常量池中的"a"
對象4: new String("b")
對象5: 常量池中的"b"

深入剖析:
StringBuilder的toString():

對象6 : new String( “ab”)
強調一下：由字節碼可知，此時的toString()的調用， 在字符串常量池中，沒有生成"ab"

挺難的一個面試題

public static void main(String[] args){
	Stirng s = new String("1");
	s.intern();//調用此方法之前，字符串常量池中已經存在“1”
	String s2 = "1";
	System.out.println(s==s2);//jdk6：false      jdk7/8：false

	String s3 = new String("1") + new String("1");//s3變量記錄的地址爲：new String("11")
	//執行上一行代碼完畢以後，字符串常量池中，是否存在“11”呢？答案：不存在~（上面的字節碼有證明）這一點很重要
	s3.intern();/*在字符串常量池中生成“11”。 如何理解:
			jdk6：直接在字符串常量池中創建了一個新的對象“11”，也就是新的地址
			jdk7：此時常量池中並沒有直接去創建“11”，而是創建了一個指向堆空間中new String("11")的地址（節省空間）
	 */ 
	String s4 = "11";//s4變量記錄的地址：使用的是上一行代碼執行時，在常量池中生成的“11”的地址
	System.out.println(s3==s4);//jdk6：false    jdk7/8：true
}

//拓展練習：
public static void main(String[] args){
	String s3 = new String("1") + new String("1");//s3變量記錄的地址爲：new String("11")
	//執行上一行代碼完畢以後，字符串常量池中，是否存在“11”呢？答案：不存在~~（同上）
	String s4 = "11";//在字符串常量池中生成對象“11”
	String s5 = s3.intern();//此時字符串常量池已存在“11”了，所以返回的就是常量池中已經創建的“11”地址，對s3的引用沒有任何影響
	//回顧intern():當調用intern方法時，如果池已經包含與equals(Object)方法確定的相當於此String對象的字符串，則返回來自池的字符串。 否則，此String對象將添加到池中，並返回對此String對象的引用。 
	System.out.println(s3==s4);//jdk7/8：false
	System.out.println(s5==s4);//jdk7/8：true
}

總結String的intern()的使用:

• jdk1.6中，將這個字符串對象嘗試放入串池。
  ➢如果串池中有，則並不會放入。返回已有的串池中的對象的地址
  ➢如果沒有，會把此對象複製一份，放入串池，並返回串池中的對象地址
• Jdk1.7起，將這個字符串對象嘗試放入串池。
  ➢如果串池中有，則並不會放入。返回已有的串池中的對象的地址
  ➢如果沒有，則會把對象的引用地址複製一份，放入串池，並返回串池中的引用地址

intern()方法練習題

例1

public static void main(String[] args) {
     String s = new String("a") + new String("b");//new String("ab")
     ////執行上一行代碼完畢以後，字符串常量池中，是否存在“11”呢？答案：不存在~（同上）
     String s2 = s.intern();//jdk6：在常量池中創建一個"ab"，把這個地址給s2
                            //jdk7以後：字符串池中沒有創建"ab"，而是創建指向new String("ab")的地址也就是s的地址

     System.out.println(s2 == s);//jdk6：false     jdk7/8：true
     System.out.println(s2 == "ab");//jdk6：true   jdk7/8：true
     System.out.println(s == "ab");//jdk6：false   jdk7/8：true
 }

稍微變型一點點：

例2

public static void main(String[] args) {
    String s1=new String("ab");//執行完畢以後，在字符串池中會生成ab
    //String s1=new String("a")+new String("b");//執行完畢後，在字符串池中不會生成"ab"
    String intern = s1.intern();
    String s2="ab";
    System.out.println(s1==s2);//jdk7/8：false       s1是new String("ab")的地址
    System.out.println(s2==intern);//jdk7/8：true    s2和intern都是字符串池中"ab"的地址
    System.out.println(s1==intern);//jdk7/8：false   s1是new String("ab")的地址
}

intern()性能

通過下面代碼測試intern()性能，可以發現，使用了intern()的方式，會節省很大內存空間，執行所用時間也大大減少。

String[] arr = new String[10000000];
Integer[] data = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
for(int i = 0 ; i < arr.length; i++){
	//方式1
	//arr[i] = new string(String.valueOf(data[i % data. length]));
	//方式2
	arr[i] = new String(String.valueof(data[i % data. 1ength])). intern();
}

方式1：在堆中創建了10000000個String對象，在常量池中創建了“1”，“2”，……“10”，而10000000個String對象一直在被arr引用，所以10000000個String對象不會銷燬。
方式2：在常量池中創建了“1”，“2”，……“10”，使用intern()方法後會時arr[i]直接指向字符串常量池中放的“1”，“2”，……“10”實例地址，而new出的String對象由於沒有被其他對象引用會被銷燬騰出了內存空間。

結論:對於程序中大量存在存在的字符串，尤其其中存在很多重複字符串時，使用intern() 可以節省內存空間。因爲不用在堆中創建對象了。