大纲
思考
-
如何查看字符串常量池（StringTable）？
使用 jclasslib 插件打开字节码，选择
常量池 -> 显示所选 -> CONSTANT_String_info，左侧过滤后的内容即为字符串常量池 -
字符串常量池、方法区、永久代和元空间的关系？
方法区是逻辑概念，永久代和元空间是方法区的实现。字符串常量池总是在堆上：
- JDK7之前，方法区的实现是永久代，永久代是堆的一部分，而字符串常量池是永久代的一部分。
- JDK7时，方法区的实现是永久代，永久代是堆的一部分，字符串常量池也是堆的一部分，字符串常量池和永久代并列。
- JDK8及之后，方法区的实现是元空间，元空间是操作系统直接内存，字符串常量池还是堆的一部分。
-
Java中什么是常量？
static final修饰的量就是常量吗？- 从字节码层面上看，字段有
ConstantValue修饰的就是常量（包含对常量池的索引），如下图所示
- 从 Java 源代码层面上看
- 被
static final修饰的int、double等基本数据类型（不包含Integer等包装类） - 被
static final修饰的String - 字面量，例如
1或者"abcd"
- 被
注意事项：
static final String s = "abc"中的 s 是常量，但static final String s = new String("abc")中的 s 并不是常量，同样static final Integer num = 1中的 num 也不是常量。 - 从字节码层面上看，字段有
-
字符串拼接问题
- 只有常量的情况，会存在编译优化，只会将最后生成的字符串添加到字符串常量池，例如
String s = "ab" + "cd"字符串常量池中只会出现"abcd" - 出现变量的情况，会创建
StringBuilder对象，通过append()来追加字符内容，最终调用toString()来创建字符串对象。
- 只有常量的情况，会存在编译优化，只会将最后生成的字符串添加到字符串常量池，例如
测试 intern() 的作用
发现一个 bug，下面的代码如何批量测试时，internTest03() 方法的结果是 false、true。单独测试该方法时，返回结果是 true、true。
public class InternTest {
@Test
public void internTest01() {
String s = new StringBuilder()
.append('a')
.append('b')
.append('c')
.append('d')
.toString();
String intern = s.intern();
System.out.println(intern == s);//true
}
@Test
public void internTest02() {
String s0 = "abcd";
String s = new StringBuilder()
.append('a')
.append('b')
.append('c')
.append('d')
.toString();
String intern = s.intern();
System.out.println(intern != s);//true
System.out.println(intern == s0);//true
}
@Test
public void internTest03() {
String s = new StringBuilder()
.append('a')
.append('b')
.append('c')
.append('d')
.toString();
String intern = s.intern();
String s0 = "abcd";
System.out.println(intern == s);//true
System.out.println(intern == s0);//true
}
}
测试创建多少个对象的代码
public class HowManyObjectTest {
@Test
public void howManyObjectTest01() {
String s = "abcd";
}
@Test
public void howManyObjectTest02() {
String s = "ab" + "cd";
}
@Test
public void howManyObjectTest03() {
String s = new String("abcd");
}
@Test
public void howManyObjectTest04() {
String s = new String("ab" + "cd");
// 验证字符串常量池中是否存在某个字符串的方法：
// 还可以通过jclasslib直接查看字符串常量池中是否出现"ab"
// String ab = new String("a") + new String("b");
// String intern = ab.intern();
// System.out.println(ab == intern); //true，证明"ab"是通过ab.intern()放入字符串常量池的，之前并不存在。
}
@Test
public void howManyObjectTest05() {
String s = new String("abcd") + "abcd";
}
static String s1 = "aaa";
static String s2 = "bbb";
@Test
public void howManyObjectTest06() {
String s = s1 + s2;
}
static final String s3 = "aaaa";
static final String s4 = "bbbb";
@Test
public void howManyObjectTest07() {
String s = s3 + s4;
}
static final String s5 = new String("aaaaa");
static final String s6 = new String("bbbbb");
@Test
public void howManyObjectTest08() {
String s = s5 + s6;
}
}
问题一：new String("abcd") 会创建多少个对象？
0 new #3 <java/lang/String>
3 dup
4 ldc #2 <abcd>
6 invokespecial #4 <java/lang/String.<init> : (Ljava/lang/String;)V>
9 astore_1
10 return
上面是 new String("abcd") 的字节码，下面对上面的内容进行解释：
-
new #3：表示创建一个java.lang.String类型的对象（分配对象空间），并将地址压入操作数栈。
（其中#3表示字符串常量池中的索引，此时指向java.lang.String）
-
dup：对操作数栈的栈顶元素进行复制，并压入操作数栈
-
ldc #2：从常量池中加载字符串 “abcd” 对象，并压入操作数栈
-
invokespecial #4：调用 String 类初始化方法init<>，由于调用含参构造，因此消耗操作数栈中的两个参数
（从更通用的角度来看，这个init<>的逻辑包含 （a）显示赋值、（b）代码块赋值、（c）构造器方法调用）
-
astore_1：将初始化完成的 String 对象的引用赋值给局部变量 s
问题二：new String("abcd") + "abcd" 会创建多少个对象？
0 new #5 <java/lang/StringBuilder>
3 dup
4 invokespecial #6 <java/lang/StringBuilder.<init> : ()V>
7 new #3 <java/lang/String>
10 dup
11 ldc #2 <abcd>
13 invokespecial #4 <java/lang/String.<init> : (Ljava/lang/String;)V>
16 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.append : (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;>
19 ldc #2 <abcd>
21 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.append : (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;>
24 invokevirtual #8 <java/lang/StringBuilder.toString : ()Ljava/lang/String;>
27 astore_1
28 return
-
new $5、dup、invokespecial #6：创建一个 StringBuilder 对象，并初始化
-
new #3、dup、ldc #2、invokespecial #4：new String("abcd")的代码逻辑
-
invokevirtual #7：调用append()方法，返回值类型还是 StringBuilder，消耗操作数栈中的两个元素，并返回一个元素注意：如果此时发生GC，那么 0x100 对应的 String 对象会被标记为垃圾。因为从 GCRoot 出发不可达。疑问：字符串常量池是否会进行垃圾回收？其中的对象在什么情况下会进行垃圾回收？
-
ldc #2：直接压入字符串常量池中地址
-
invokevirtual #7：再次调用append()方法
-
invokespecial #8：调用toString()方法，创建 String 对象
-
astore_1：赋值给局部变量 s
其它问题
- 验证
String s = "ab" + "cd"执行完成后，字符串常量池中并不存在"ab"和"cd" - 使用 StringBuilder 对象调用
append()逐个追加字符，最终得到的字符串不会放入到字符串常量池中 - 使用
char[]来创建 String 对象，得到的字符串不会放入到字符串常量池中，StringBuilder 本质上维护了一个动态扩容的 char[] static final Integer num = 1和static final String s = new String("abcd")中的 num 和 s 均不是常量（可以通过clinit<>的代码逻辑进行查看）
