java 中的intern()方法
https://www.bilibili.com/video/BV1PJ411n7xZ?p=127&vd_source=d52fb7546f3e6962911bc7cc32990c21
前言
最近遇到一个Intern()方法，代码如下，在 jdk1.8 的环境下得到如下的测试结果，给我整不会了，因此研究了一下这个方法，记录一下：
1 package com.example.demo.test;
2
3 /**
4 * @description:
5 * @author: luguilin
6 * @date: 2022-02-25 11:14
7 **/
8 public class TestString {
9 static void test01(){
10 String s1 = new String("1")+new String("23");
11 s1.intern();
12 String s2 = "123";
13 System.out.println( s1 == s2);//true
14 }
15
16 static void test02(){
17 String s1 = new String("1")+new String("23");
18 String s2 = "123";
19 s1.intern();
20 System.out.println( s1 == s2); //false
21 }
22
23 static void test03(){
24 String s1 = new String("1")+new String("23");
25 String s2 = "123";
26 System.out.println( s1 == s2);//false
27 s1.intern();
28 System.out.println( s1 == s2);//false
29 s1 = s1.intern();
30 System.out.println( s1 == s2);//true
31 }
32
33 public static void main(String[] args) {
34 test01();
35 System.out.println("-----------------");
36 test02();
37 System.out.println("-----------------");
38 test03();
39 }
40 }
不说别的，上述方法中的test01()，为什么是True？
在我之前的印象里，s2指向方法区中的常量，s1应该指向的是堆上的对象，二者应该是不一样的啊？为什么是对的？
而我调换了一下s1.intern()语句的顺序以后，就又是false了。当我s1=s1.intern()以后，又相等了。这下彻底给我搞蒙了。
1、java的Intern()方法
在 jdk1.8 中，intern方法的定义 在Java的String类中是这样定义的，是一个本地方法，其中源码由C实现
public native String intern();
再来看一下源码的注释描述：
* <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>
（直译：当调用 intern 方法时，如果池中已经包含一个与该方法确定的对象相等的字符串，则返回池中的字符串。 否则，将此对象添加到池中并返回对该对象的引用。）
翻译过来的意思就是：如果常量池中已经有了此字符串，那么将常量池中该字符串的引用返回，如果没有，那么将该字符串对象添加到常量池中，并且将引用返回。
首先要明白，这里注释的该字符串是调用此方法的字符串，返回的是引用。
代码如下：在 jdk1.8 中运行
1 package com.example.demo.test02;
2
3
4 public class TestIntern {
5 void test01(){
6 String s1 = new String("xyz");
7 String s2 = "xyz";
8 System.out.println(s1==s2); // false
9 }
10
11 void test02(){
12 String s2 = "xyz";
13 String s1 = new String("xyz");
14 System.out.println(s1==s2); // false
15 }
16
17 public static void main(String[] args) {
18 TestIntern ins = new TestIntern();
19 ins.test01();
20 ins.test02();
21 }
22 }
2、new String("xyz")会创建几个对象？
动手实践后，发现再new String("xyz")有可能会创建一个（不好验证，但是可以通过下文的分析得出结论），也有可能会创建两个（可验证）。
结论：如果常量池中没有 xyz,那么就会创建两个，现在堆中创建一个，然后将对象copy到常量池中，也就是第二次创建，堆中和常量池中是两个对象。
事实上，在不同的jdk版本中，intern(）方法的实现是不一样的，主要原因是永久代的去除和元空间的增加，见《java 内存分布》和《聊聊JVM分代模型：年轻代、老年代、永久代》。
Java6版本：
intern方法作用：确实如上述注释上所描述，如果常量池中没有字符串，则将该字符串对象加入常量池，并返回引用。
** 这里需要注意：Java6中常量池是在方法区中，而Java1.6版本hotspot采用永久带实现了方法区，永久代是和Java堆区分的，即就是常量池中没有字符串，那么将该字符串对象放入永久代的常量池中，并返回其引用。
Java7和Java8版本：
intern方法作用：和注释描述的并不同，
如果常量池有，那么返回该字符串的引用。
如果常量池没有，那么如果是"a".intern调用，那么就会把"a"放入常量池，并返回"a"在常量池中的引用。
如果是new String("a").internal ，其中在 new String的时候上文已经说到过，会在堆和常量池各创建一个对象，那么这里返回的就是常量池的字符串a的引用。
如果是new StringBuilder("a").internal，其中new StringBuilder会在堆中创建一个对象，常量池没有，这里调用intern方法后，**会将堆中字串a的引用放到常量池，注意这里始终只是创建了一个对象，
返回的引用虽然是常量池的，但是常量池的引用是指向堆中字串a的引用的。
再简单总结一下Java7和Java8的intern方法作用：
如果常量池没有，那么会将堆中的字符串的引用放到常量池，注意是引用，然后返回该引用。为什么Java7和Java8会不一样呢，原因就是 Java7之后（部分虚拟机，Hotspot,JRockit）已经将永久代的常量池、静态变量移出，放入了Java堆中，而永久代也在Java8中完全废弃，方法区改名为元空间。
既然常量池已经在Java6之后放入了堆中，那么如果堆中已经创建过此字符串的对象了，那么就没有必要在常量池中再创建一个一毛一样的对象了，直接将其引用拷贝返回就好了，因为都是处于同一个区域Java堆中。
3、实践验证
3.1 实际验证一下上述结论
1 package com.example.demo.test02;
2
3
4 public class TestIntern {
5
6 /**
7 * 在new的时候已经创建了两个对象，第二行，只是获取的第一行创建的常量池的对象的引用，实际的对象已经创建过了。
8 * 这里是两个不同的对象，返回false。
9 */
10 void test01() {
11 String s1 = new String("xyz");
12 String s2 = "xyz";
13 System.out.println(s1 == s2); // false
14 }
15
16 /**
17 * 和上述一样，只不过这一次第一行，现在常量池创建了对象，第二行发现常量池已经有了，只在堆上创建了一次对象.
18 * 但仍然是两个对象，引用不同，返回false。
19 */
20 void test02() {
21 String s2 = "xyz";
22 String s1 = new String("xyz");
23 System.out.println(s1 == s2); // false
24 }
25
26 /**
27 * 第一行，StringBuilder只会在堆中创建一个对象，第二行调用intern方法后，会将堆中的引用放到到常量池中。
28 * 第三行发现常量池中已经有这个字符串的引用了，直接返回。
29 * 因此是同一个引用，返回的都是第一次创建的堆中字串的引用
30 */
31 void test03() {
32 StringBuilder s1 = new StringBuilder("xyz");
33 String s2 = s1.toString().intern();
34 String s3 = "xyz";
35 System.out.println(s2 == s3); // true
36 }
37
38 /**
39 * 和上述3的不同之处在于没有调用intern方法，因此结果输出不一样。
40 */
41 void test04() {
42 StringBuilder s1 = new StringBuilder("xyz");
43 String s2 = s1.toString();
44 String s3 = "xyz";
45 System.out.println(s2 == s3); // false
46 }
47
48 /**
49 * new String之后使用 + 在Java中会进行编译优化，编译成字节码指令后，会将 + 优化成 先new Stringbuilder对象，然后调用append方法进行拼接。
50 * 因此这里s1最终创建的时候，xyzz字符串并没有在常量池创建，只是在堆中创建了，因为就如同上面的test03()一样，是new Stringbuilder操作。
51 * 所以在调用intern操作后，将其堆中的引用放入常量池并返回。
52 * 所以后面的结果都是true，因为至始至终都是堆中的一个对象。
53 */
54 void test05() {
55 String s1 = new String("xyz") + new String("z");
56 String s2 = s1.intern();
57 String s3 = "xyzz";
58 System.out.println(s1 == s2); // true
59 System.out.println(s1 == s3); // true
60 System.out.println(s2 == s3); // true
61 }
62
63 /**
64 * 和上述test05()是相反的，结果输出也不同。
65 */
66 void test06() {
67 String s1 = new String("xyz") + new String("z");
68 String s3 = "xyzz";
69 System.out.println(s1 == s3); // false
70 }
71
72 /**
73 * s1指向的对象并没有改变
74 * s2指向常量区，s1指向堆，所以不一样
75 */
76 void test07() {
77 String s1 = new String("xyz") + new String("z");
78 String s2 = "xyzz";
79 s1.intern();
80 System.out.println(s1 == s2); // false
81 }
82
83 /**
84 * s1.intern()之后，在常量区添加了堆中"xyzz"的引用,s2指向了这个常量池中"xyzz"对象
85 * 因此二者不相等
86 */
87 void test08() {
88 String s1 = new String("xyz") + new String("z");
89 s1.intern();
90 String s2 = "xyzz";
91 System.out.println(s1 == s2); // false
92 }
93
94 /**
95 * 第一个判断，
96 * s1.intern()之后，在常量区添加了堆中"xyzz"的引用
97 * s2也指向了常量池中这个引用，但是s1本身没有变，指的是堆中对象的引用，因此不相等
98 * <p>
99 * 第二个判断，
100 * s1 = s1.intern()以后，s1也指向了常量池中这个引用，因此相等
101 */
102 void test09() {
103 String s1 = new String("xyz") + new String("z");
104 s1.intern();
105 String s2 = "xyzz";
106 System.out.println(s1 == s2); // false
107 s1 = s1.intern();
108 System.out.println(s1 == s2); // true
109 }
110
111
112 public static void main(String[] args) {
113 TestIntern ins = new TestIntern();
114 ins.test01();
115 ins.test02();
116 ins.test03();
117 ins.test04();
118 ins.test05();
119 ins.test06();
120 ins.test07();
121 ins.test08();
122 ins.test09();
123 }
124 }
3.2 另一个面试题
1 public class Test {
2 public static void main(String[] args) {
3 String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
4 String str2 = str1.intern();
5 String str3 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
6 String str4 = str3.intern();
7 System.out.println(str1==str2);
8 System.out.println(str3==str4);
9 }
10 }
jdk1.8的输出答案是true和false。
jdk1.6的输出是两个false。
其他都好理解，为什么在1.8中，java这个变量，第二个判断，是false呢？这两代码不是一样么？理论上不应该是true么？
分析
在jdk1.6中
intern方法会把首次遇到的字符串复制到方法区中，返回的也是方法区这个字符串的引用。
而由StringBuilder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是一个引用，所以返回false
str1指向堆，str2指向方法区，所以返回结果返回false
同理，str3和str4的返回结果也为false
下来我们看一看jdk1.7的intern方法
jdk1.7的intern方法不会在复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用。
因此str2指向的引用其实就是str1指向Java堆中StringBuilder创建的字符串实例。所以返回结果为true
但是java这个字符串常量在编译期就已经在方法区的常量池中了，不符合首次出现，所以str4指向的是常量池中的java字面量
所以返回结果为false。
问题又来了，java这个字面量为什么在编译期就出现在了常量池。我们可以进入System类中。看看有什么东西。
进入System类之后，我们发现这里有一个Version.init方法
再次进去查看
再次进去查看
哇，这么多常量，包括java，版本号，此版本号，都已经加载到常量池中，所以当我们调用str3.intern()方法时，java字面量已经存在，不符合首次出现，所以返回false，同理，我们也可以试一试这里的字面量，发现返回都是false。
String类的一个intern方法，涉及到了Java堆，java运行时常量池，涉及面很广泛，如果你不了解，是不是很吃亏。
4、最开始的问题
看了这么多以后，我以为我搞明白了最开始的问题，我突然发现，我最开始的代码和是第三节中代码是不一样的，如下，每一个代码都是静态方法：
下面一些栗子，自己思考吧，我也糊涂了
package com.example.demo.test;
/**
* @description:
* @author: luguilin
* @date: 2022-02-25 11:14
**/
public class TestString {
static void test01(){
String s1 = new String("1")+new String("23");
String s2 = "123";
s1.intern();
System.out.println( s1 == s2); //false
}
static void test02(){
String s1 = new String("1")+new String("23");
s1.intern();
String s2 = "123";
System.out.println( s1 == s2);// false
}
void test03(){
String s1 = new String("1")+new String("23");
s1.intern();
String s2 = "123";
System.out.println( s1 == s2);// false
}
static void test04(){
String s1 = new String("1")+new String("23");
String s2 = "123";
System.out.println( s1 == s2);//false
s1.intern();
System.out.println( s1 == s2);//false
s1 = s1.intern();
System.out.println( s1 == s2);//true
}
public static void main(String[] args) {
test01();
System.out.println("-----------------");
test02();
System.out.println("-----------------");
TestString t = new TestString();
t.test03();
System.out.println("-----------------");
test04();
}
}
比较下面两个类，执行方法顺序不一样，结果不一样
先执行test01()，在执行test02()，结果是false false
1 package com.example.demo.test;
2
3 /**
4 * @description:
5 * @author: luguilin
6 * @date: 2022-02-25 11:14
7 **/
8 public class TestString {
9 static void test01(){
10 String s1 = new String("1")+new String("23");
11 String s2 = "123";
12 s1.intern();
13 System.out.println( s1 == s2); //false
14 }
15
16 static void test02(){
17 String s1 = new String("1")+new String("23");
18 s1.intern();
19 String s2 = "123";
20 System.out.println( s1 == s2);// false
21 }
22
23 public static void main(String[] args) {
24 test01();
25 System.out.println("-----------------");
26 test02();
27 System.out.println("-----------------");
28 }
29 }
先执行test02()，在执行test01()，结果是true false
1 package com.example.demo.test;
2
3 /**
4 * @description:
5 * @author: luguilin
6 * @date: 2022-02-25 11:14
7 **/
8 public class TestString {
9 static void test01(){
10 String s1 = new String("1")+new String("23");
11 String s2 = "123";
12 s1.intern();
13 System.out.println( s1 == s2); //false
14 }
15
16 static void test02(){
17 String s1 = new String("1")+new String("23");
18 s1.intern();
19 String s2 = "123";
20 System.out.println( s1 == s2);// false
21 }
22
23 public static void main(String[] args) {
24 test02();
25 System.out.println("-----------------");
26 test01();
27 System.out.println("-----------------");
28 }
29 }
浙公网安备 33010602011771号