String類中intern方法的原理分析
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
一，前言
昨天簡單整理了JVM記憶體分配和String類常用方法，遇到了String中的intern()方法。本來想一併總結起來，但是intern方法還涉及到JDK版本的問題，內容也相對較多，所以今天就彌補昨天缺失的知識點。
二，String.intern()
先來看下網上流行的關於intern()方法的示例程式碼：
public static void main(String[] args) { String s = new String("1"); s.intern(); String s2 = "1"; System.out.println(s == s2); String s3 = new String("1") + new String("1"); s3.intern(); String s4 = "11"; System.out.println(s3 == s4); }列印結果是：
JDK6：false，false
JDK7：false，true
首先我們先來回顧一個概念：
- jdk6及以前中常量池是存放在方法區中。
- jdk7常量池移動到堆中。
為什麼要移動？常量池主要是存儲載入類的資訊，編譯器生成的字面量和符號引用等。它的大小大約只有4M，如果大量使用intern()方法，便會造成常量池內除溢出的情況，同時GC回收也有一定的困難度。而且在jdk8以後，連Perm區域都沒有了，被替換成了元區域。
接著我們再來說說上面兩種情況不同的結果。
JDK6：
String s = new String("1");
1，這句程式碼實際上是生成兩個實例對象，先在常量池中聲明為1的字元對象，再通過關鍵字new生成1的字元對象並被s引用。
2，接著s.intern();先在常量池中查找是否有相應的字元串存在，如果有，直接返回引用，否則，在常量池中生成相應的字元串並返回引用。
3，而String s2 = "1";是屬於符號引用，直接在常量池中生成。
4，最後判斷s 是否與s2相等，通過上面的分析，s指向的是通過關鍵字new出來的在堆中的字元對象，而s2是符號引用的在常量池中的字元對象，所以返回的結果為false。如下圖所示：
String s3 = new String("1") + new String("1");同理這句程式碼實際上也是產生2個字元對象，其原理和上面分析是一樣的，而最後判斷s3與s4的值，結果還是一個堆中的s3與常量池中的s4比較，那返回的結果必然是false。
JDK7:
String s1 = new String("1"); s1.intern(); String s2 = "1"; System.out.println(s == s2); 1，這一部分程式碼與jdk6中的分析是類似的，但唯一不同的是s1.intern();返回的是在常量池中的引用，並不會在常量池中複製一份再返回引用。
String s2 = "1";與s1.intern();指向的是同一個引用。
2，最後比較s與s2的值，s是堆中，s2是常量池中，因而返回結果為false。
3，接著我們再來看下面一段程式碼：
String s3 = new String("1") + new String("1"); s3.intern(); String s4 = "11"; System.out.println(s3 == s4); 我們先來分析第一句程式碼，同樣是生成兩個字元對象，先在常量池中生成為1的字元對象，再在堆中生成s3為11的字元對象。接著s3.intern();執行便去常量池中查詢是否存在為11的字元對象，但是發現沒有。這個時候在jdk7中便不會再複製一份為11到常量池中，而是直接返回堆中11的字元對象的引用。所以它與s3的引用地址是相同的。
String s4 = "11";這句程式碼是符號引用，直接去常量池中創建，但是發現池中已經存在為11的字元對象的引用，因此直接返回該引用。最後判斷s3與s4是否相等，因為它們之間的引用的相同的，所以返回的結果為true。如下圖所示：
三，補充內容
本以為寫到這裡就結束了，沒想到一位評論者告訴我在jdk8中，對於intern方法的處理與jdk7是不一樣的。在這裡非常感謝，是我的疏忽。
下面請看jdk8中關於intern方法的源碼解釋：
/** * Returns a canonical representation for the string object. * <p> * A pool of strings, initially empty, is maintained privately by the * class {@code String}. * <p> * When the intern method is invoked, if the pool already contains a * string equal to this {@code String} object as determined by * the {@link #equals(Object)} method, then the string from the pool is * returned. Otherwise, this {@code String} object is added to the * pool and a reference to this {@code String} object is returned. * <p> * It follows that for any two strings {@code s} and {@code t}, * {@code s.intern() == t.intern()} is {@code true} * if and only if {@code s.equals(t)} is {@code true}. * <p> * All literal strings and string-valued constant expressions are * interned. String literals are defined in section 3.10.5 of the * <cite>The Java™ Language Specification</cite>. * * @return a string that has the same contents as this string, but is * guaranteed to be from a pool of unique strings. */ 大致解釋一下就是說，當調用intern()方法時，如果池已經包含string這個對象時，由equals(Object)方法去比較，則池中的字元串為返回。否則，將此String對象添加到池和對這個String對象的引用被返回。
四，總結
1，對於常量池的概念要注意jdk6與jdk7之間的變化。
2，intern()方法在不同jdk版本之間的變化，jdk7中如果常量池中不存在，不會再複製一份到常量池中，而是返回堆中的存在的引用地址。
3，jdk6常量池在方法區中，jdk7常量池在堆中，jdk8取消方法區，替換成元區域。
最後關於String類中intern方法就介紹這裡，其實從實際開發工作中，我們只需要了解jdk7及以後版本的原理就可以了，畢竟現在市面上很少再用jdk6版本。但是這裡總結出來也是為了更方便的參照理解，同時也涉及到一些關於JVM記憶體的相關知識，本篇部落格是接著上一篇內容的缺失的知識點。
以上內容均是自主學習總結的，如有不適之處還請留言（郵箱）指教。
感謝閱讀！
