Java 字串常量池遇到的坑
原來學java的時候,這塊就沒怎麼看,會用就過去了,最近學多執行緒稍微仔細看了一下,遇到不少疑惑。
參考了這篇部落格https://segmentfault.com/a/1190000009888357
問題一:String str1 = new String("abc"); 到底建立了幾個物件?
一般的回答
2個,一個是在堆中new的String("abc")物件,一個是字串常量池建立的"abc"。
更嚴謹的說法
- 嚴謹的問法:
- String str1 = new String("abc"); 執行時(包括類載入和程式執行)涉及幾個String例項?
- 回答
- 2個。一個是字串字面量"abc"對應的,駐留在字串常量池的例項(類載入時建立);一個是new String("abc")在堆中建立的,內容和"abc"相同的例項(程式執行時)
Code: stack=3, locals=2, args_size=1 0: new #2 // class java/lang/String 3: dup 4: ldc #3 // String abc 6: invokespecial #4 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V 9: astore_1 10: return
可以看到只有一個new,在堆中建立了String物件(Code:0:new),
"abc"字面量例項在常量池中已經存在,所以只是把先前類載入中建立好的String("abc")例項的一個引用壓入操作棧頂,並沒有建立String物件。(Code:4:ldc)
問題二:String str1 = new String("A"+"B"); 在字串常量池中建立幾個例項?
錯誤的回答
- 3個。"A"、"B"、"AB"。
正確的回答
- 1個。只有"AB"。
檢視字串常量池:
方法:javap -verbose XXX.class
Constant pool: #1 = Methodref #6.#15 // java/lang/Object."<init>":()V #2 = Class #16 // java/lang/String #3 = String #17 // AB #4 = Methodref #2.#18 // java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V #5 = Class #19 // Test7 #6 = Class #20 // java/lang/Object #7 = Utf8 <init> #8 = Utf8 ()V #9 = Utf8 Code #10 = Utf8 LineNumberTable #11 = Utf8 main #12 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #13 = Utf8 SourceFile #14 = Utf8 Test7.java #15 = NameAndType #7:#8 // "<init>":()V #16 = Utf8 java/lang/String #17 = Utf8 AB #18 = NameAndType #7:#21 // "<init>":(Ljava/lang/String;)V #19 = Utf8 Test7 #20 = Utf8 java/lang/Object #21 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
可以看到只有一個"AB"。
也可以通過位元組碼看到:
Code:
stack=3, locals=2, args_size=1
0: new #2 // class java/lang/String
3: dup
4: ldc #3 // String AB
6: invokespecial #4 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
9: astore_1
10: return
只有一個的原因
- 編譯時優化,會把"A"和"B"合併成一個"AB"保留到常量池。
問題三:String str1 = new String("ABC") + "ABC"; 在字串常量池中建立幾個例項?
錯誤的回答
- 2個。"ABC"和"ABCABC"。
正確的回答
- 1個。只有"ABC"。
Code:
stack=4, locals=2, args_size=1
0: new #2 // class java/lang/StringBuilder
3: dup
4: invokespecial #3 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
7: new #4 // class java/lang/String
10: dup
11: ldc #5 // String ABC
13: invokespecial #6 // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
16: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
19: ldc #5 // String ABC
21: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
24: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
27: astore_1
28: return
實際是建立了一個StringBuilder物件(Code:0:new),然後又建立了一個String物件(Code:7:new),
接著把已經駐留在常量池中的"ABC"壓入操作棧(Code:11:ldc),呼叫append方法。(重複1次)。
最後呼叫toString方法獲得合併後的String物件。
也就是說建立了2個物件,在常量池中駐留了一個"ABC"字面量例項。
在問題三的基礎上,添上str1.intern();會不會在常量池中建立"ABCABC"例項?
答案
不會。(JDK1.7及之後)
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String str1 = new String("ABC") + "ABC";
System.out.println(str1.intern() == str1);
}
}
結果是true,可見並沒有在常量池中建立"ABCABC"字面量例項。
這裡其實是個坑,JDK1.7之後常量池移到堆中了。
intern()方法
- 如果在常量池當中沒有字串的引用,那麼就會生成一個在常量池當中的引用,否則直接返回常量池中字串引用。
分析上面的程式碼:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String str1 = new String("ABC") + "ABC"; //str1指向堆中合併後的String("ABCABC")物件
System.out.println(str1.intern() == str1); //intern()方法:在常量池中找不到“ABCABC”這個常量物件(問題三已經說明),所以生成常量引用,和堆中那個物件的地址相同,也就是str1
}
}
- 把程式碼稍作修改,intern()方法能找到"ABCABC"常量物件嗎?
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String str1 = new String("ABC") + "ABC";
System.out.println(str1.intern() == str1);
String str2 = "ABCABC";
System.out.println(str1 == str2);
}
}
結果是
true
true
也就是說intern()方法仍然找不到"ABCABC"常量物件,並且str2隨後在常量池中找到了"ABCABC"的引用,所以str1和str2都指向了一開始堆中合併後的String("ABCABC")物件。
- 換一種寫法,讓intern()方法找到"ABCABC"常量物件
把String str2 = "ABCABC";
移動到第一行:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String str2 = "ABCABC";
String str1 = new String("ABC") + "ABC";
System.out.println(str1.intern() == str1);
System.out.println(str1 == str2);
}
}
結果是:
false
false
原因:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String str2 = "ABCABC"; //在常量池建立了"ABCABC"字面量例項,str2指向該例項
String str1 = new String("ABC") + "ABC"; //在堆中得到一個合併的String("ABCABC")物件,str1指向它
System.out.println(str1.intern() == str1); //intern()方法在常量池能找到"ABCABC"常量物件,直接返回它的引用,也就是str2,所以str1.intern() != str1
System.out.println(str1 == str2); //str1.intern()和str2指向同一個物件,str1和str2指向不同物件
}
}
總結
網路上有很多人寫部落格,但是良莠不齊,有的寫的很誤導人,而且可能有錯誤,不認真思考的話很容易掉坑裡。
希望大家保持質疑的態度,多動手多思考,不要人云亦云。