JVM中字串的祕密
簡介
字元陣列的儲存方式
字串常量池
字串在java程式中被大量使用，為了避免每次都建立相同的字串物件及記憶體分配，JVM內部對字串物件的建立做了一定的優化，在Permanent Generation中專門有一塊區域用來儲存字串常量池（一組指標指向Heap中的String物件的記憶體地址）。
在HotSpot VM裡實現的string pool功能的是一個StringTable類，它是一個HashTable，預設值大小長度是1009；這個StringTable在每個HotSpot VM的例項只有一份，被所有的類共享。字串常量由一個一個字元組成，放在了StringTable上。在JDK6.0中，StringTable的長度是固定的，長度就是1009，因此如果放入String Pool中的String非常多，就會造成hash衝突，導致連結串列過長，當呼叫String#intern()時會需要到連結串列上一個一個找，從而導致效能大幅度下降；
- 在JDK6.0及之前版本中，String Pool裡放的都是字串常量；
- 在JDK7.0中，由於String#intern()發生了改變，因此String Pool中也可以存放放於堆內的字串物件的引用。關於String在記憶體中的儲存和String#intern()方法的說明。
字串Hashcode
不通方式建立字串在JVM儲存的形式
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雙引號方式
雙引號引起來的字串，首先從常量池中查詢是否存在此字串。如果不存在，則在常量池中新增此字串。在堆中建立字串物件，因String底層是通過char陣列形式儲存的，所以同時會在堆中生成一個TypeArrayOopDesc用來儲存char陣列物件。如果存在，則直接引用此字串物件。
測試程式碼1：
public static void test1(){ String s1="11"; String s2="11"; System.out.println(s1==s2); }
測試結果：
原因分析：
s1程式碼執行後，常量池中添加了“11”這個常量，在堆中也建立了String物件並引用此常量的。當s2程式碼執行時，先在常量池中查詢是否存在“11”這個常量，發現常量池中存在這個值，就找到引用此常量的字串物件，將s2的引用指向找到的字串物件。因為s1和s2指向同一個地址，所以比較結果為true。
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new String
1、首先從常量池中查詢是否存在括號內的常量，如果不存在，則在常量池中新增此字串。在堆中建立字串物件，因String底層是通過char陣列形式儲存的，所以同時會在堆中生成一個TypeArrayOopDesc用來儲存char陣列物件。如果存在，則直接引用堆中存在的字串物件。
2、通過new方式建立的String物件，每次都會在Heap上建立一個新的例項。並將此新例項中char陣列物件，指向第一步堆中的已經存在的TypeArrayOopDesc。
測試程式碼：
public static void test2() { String s1 = new String("11"); String s2 = new String("11"); System.out.println(s1 == s2); }
測試結果：
原因分析：
通過new方式建立的String物件，每次都會在Heap上建立一個新的例項。所以s1和s2的分別指向了不同的例項，引用地址不同。
測試程式碼：
public static void test3() { String s1 = new String("11"); String s2 = "11"; System.out.println(s1 == s2); }
測試結果：
原因分析：
當執行s1時，首先會將括號內的字面量常量“11”新增到常量池中，並且在堆中生成字串例項及char陣列例項TypeArrayOopDesc。再通過new方式建立的String物件，會在Heap上新建立一個例項，此新例項中char陣列不需要新的例項，指向堆中的已存在的TypeArrayOopDesc。
當執行s2時，在常量池中發現常量已存在，則直接將虛擬機器棧的指向堆中代表此常量的字串例項。
因此s1和s2的分別指向了不同的例項，引用地址不同。
【缺圖】
字串在JVM中是如何拼接的
測試程式碼：
public static void test4(){ String s2="1"+"1"; String s1="11"; System.out.println(s1==s2); }
測試結果：
原因分析：
檔案在編譯期成位元組碼時，編譯器將“1”+“1”變成了“11”，編譯後，相當於s2="11"。就與上面的測試程式碼1相同了，具體原因見測試程式碼1的原因分析。
測試程式碼：
public static void test5(){ String s1="1"; String s2="1"; String s3=s1+s2; String s4="11"; System.out.println(s3==s4); }
測試結果：
原因分析：
編譯器在編譯時無法確定s3的值，是在執行時才能確定，儲存在jvm的堆裡面，在拼接的時候，先在常量池裡面生成是s1、s2的字串，在執行加號的時候，會從常量池中取出s1、s2常量，在堆中生成兩個字串物件，然後再生成第三個字串物件來儲存兩個物件拼接後的值。
測試程式碼：
public static void test6() { final String s1 = "1"; final String s2 = "1"; String s3 = s1 + s2; String s4 = "11"; System.out.println(s3 == s4); }
測試結果：
原因分析：
通過s1、s2增加final修飾符，s1和s2的值賦值後不允許改變，這樣編譯器在編譯時會把s3編譯成s3="11"，所以在執行時會字串常量池中新增“11”這個常量，執行s4時會在常量池中找到“11”這個常量， s4會執行堆中已存在的字串物件。因此s3和s4相等。
intern做了什麼
intern()方法：
public String intern()
JDK原始碼如下圖：
返回字串物件的規範化表示形式。
一個初始時為空的字串池，它由類 String 私有地維護。
當呼叫 intern 方法時，如果池已經包含一個等於此 String 物件的字串（該物件由 equals(Object) 方法確定），
則返回池中的字串。否則，將此 String 物件新增到池中，並且返回此 String 物件的引用。
它遵循對於任何兩個字串 s 和 t，當且僅當 s.equals(t) 為 true 時，s.intern() == t.intern() 才為 true。
所有字面值字串和字串賦值表示式都是內部的。
返回：
一個字串，內容與此字串相同，但它保證來自字串池中。
儘管在輸出中呼叫intern方法並沒有什麼效果，但是實際上後臺這個方法會做一系列的動作和操作。
在呼叫”ab”.intern()方法的時候會返回”ab”，但是這個方法會首先檢查字串池中是否有”ab”這個字串，
如果存在則返回這個字串的引用，否則就將這個字串新增到字串池中，然會返回這個字串的引用。
測試程式碼：
public static void test8_3(){ String s1="11"; String s2=new String("11"); String s3=s2.intern(); System.out.println(s1==s2);//#1 System.out.println(s1==s3);//#2 }
測試結果：
原因分析：
結果 #1：因為s1指向的是字串中的常量，s2是在堆中生成的物件，所以s1==s2返回false。
結果 #2：s2呼叫intern方法，會將s2中值（“string”）複製到常量池中，但是常量池中已經存在該字串（即s1指向的字串），
所以直接返回該字串的引用，因此s1==s2返回true。