一、靜態常量池
所謂靜態常量池,即*.class文件中的常量池,class文件中的常量池不僅僅包含字符串(數字)字面量,還包含類、方法的信息,佔用class文件絕大部分空間。
這種常量池主要用於存放兩大類常量:字面量(Literal)和符號引用量(Symbolic References),字面量相當於Java語言層面常量的概念,如文本字符串,聲明爲final的常量值等,符號引用則屬於編譯原理方面的概念,包括瞭如下三種類型的常量:
- 類和接口的全限定名
- 字段名稱和描述符
- 方法名稱和描述符
而運行時常量池,則是jvm虛擬機在完成類裝載操作後,將class文件中的常量池載入到內存中,並保存在方法區中,我們常說的常量池,就是指方法區中的運行時常量池。
運行時常量池相對於Class文件常量池的另外一個重要特徵是具備動態性,Java語言並不要求常量一定只有編譯期才能產生,也就是並非預置入class文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池,運行期間也可能將新的常量放入池中,這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
String的intern()方法會查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有則返回該字符串的引用,如果沒有則添加自己的字符串進入常量池。
那這樣來看,通過靜態常量池,即*.class文件中的常量池 更能夠探究常量的含義了
下面看一段代碼
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public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.str);
}
static class Father{
public static String str = "hello world";
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
}
輸出結果爲:
在看另一段代碼:
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.STR);
}
static class Father{
public final static String STR = "hello world";
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
它的輸出結果爲:
第二段代碼中字符串爲常量,在編譯階段 常量就會被存入到調用這個常量的方法所在的類的常量池當中,所以第二段代碼不需要加載內部類的靜態代碼塊,調用這個常量的方法是main方法 main方法所在的類是Main ,也就是說編譯之後str被放在了該類的常量池中。
本質上,調用類並沒有直接引用到定義常量的類,因此並不會觸發定義常量的類的初始化。
二、字符串常量池
全局字符串池裏的內容是在類加載完成,經過驗證,準備階段之後在堆中生成字符串對象實例,然後將該字符串對象實例的引用值存到string pool中(記住:string pool中存的是引用值而不是具體的實例對象,具體的實例對象是在堆中開闢的一塊空間存放的。)。
字符串常量池的位置的說法不太準確
在JDK6.0及之前版本,字符串常量池是放在Perm Gen區(也就是方法區)中;
在JDK7.0版本,字符串常量池被移到了堆中了。
在HotSpot VM裏實現的string pool功能的是一個StringTable類,它是一個哈希表,裏面存的是駐留字符串(也就是我們常說的用雙引號括起來的)的引用(而不是駐留字符串實例本身),也就是說在堆中的某些字符串實例被這個StringTable引用之後就等同被賦予了”駐留字符串”的身份。這個StringTable在每個HotSpot VM的實例只有一份,被所有的類共享。
三、運行常量池
jvm在執行某個類的時候,必須經過加載、連接、初始化,而連接又包括驗證、準備、解析三個階段。
而當類加載到內存中後,jvm就會將靜態常量池中的內容存放到運行時常量池中,由此可知,運行時常量池也是每個類都有一個。
靜態常量池中存的是字面量和符號引用,也就是說它們存的並不是對象的實例,而是對象的符號引用值。而經過解析(resolve)之後,也就是把符號引用替換爲直接引用,解析的過程會去查詢字符串常量池,也就是我們上面所說的StringTable,以保證運行時常量池所引用的字符串與字符串常量池中所引用的是一致的。
我們看一個例子:
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Father.STR);
}
static class Father{
public final static String STR = UUID.randomUUID().toString();
static {
System.out.println("Father static block");
}
}
運行結果爲:
從聲明本身str都是常量,關鍵的是這個常量的值能否在編譯時期確定下來,顯然這裏的例子在編譯期的時候顯然是確定不下來的。需要在運行期才能能夠確定下來,這要求目標類要進行初始化
當常量的值並非編譯期間可以確定的,那麼其值不會被放到調用類的常量池中
這時在程序運行時,會導致主動使用這個常量所在的類,顯然會導致這個類被初始化。