StringTable
String的基本特性
- String：字符串，使用一对 ”” 引起来表示
- String s1 = "mogublog" ; // 字面量的定义方式
- String s2 = new String("moxi");
- String声明为final的，不可被继承
- String实现了Serializable接口：表示字符串是支持序列化的。实现了Comparable接口：表示String可以比较大小
- String在 jdk8 及以前内部定义了 final char[] value 用于存储字符串数据。JDK9 时改为 byte[]
为什么JDK9改变了结构
String类的当前实现将字符存储在char数组中，每个字符使用两个字节(16位)。从许多不同的应用程序收集的数据表明，字符串是堆使用的主要组成部分，而且，大多数字符串对象只包含拉丁字符。这些字符只需要一个字节的存储空间，因此这些字符串对象的内部char数组中有一半的空间将不会使用。
我们建议改变字符串的内部表示class从 utf-16 字符数组到字节数组 + 一个 encoding-flag 字段。新的String类将根据字符串的内容存储编码为 ISO-8859-1/Latin-1 (每个字符一个字节) 或 UTF-16 (每个字符两个字节)的字符。编码标志将指示使用哪种编码。
结论：String再也不用char[] 来存储了，改成了byte [] 加上编码标记，节约了一些空间
// 之前
private final char value[];
// 之后
private final byte[] value
同时基于String的数据结构，例如StringBuffer和StringBuilder也同样做了修改
String的不可变性
String：代表不可变的字符序列。简称：不可变性。
当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当调用String的 replace() 方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
通过字面量的方式（区别于new）给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
代码
/**
* String的不可变性
*
* @author: 陌溪
* @create: 2020-07-11-8:57
*/
public class StringTest1 {
public static void test1() {
// 字面量定义的方式，“abc”存储在字符串常量池中
String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
System.out.println(s1 == s2);
s1 = "hello";
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println("----------------");
}
public static void test2() {
String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
// 只要进行了修改，就会重新创建一个对象，这就是不可变性
s2 += "def";
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println("----------------");
}
public static void test3() {
String s1 = "abc";
String s2 = s1.replace('a', 'm');
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
}
public static void main(String[] args) {
test1();
test2();
test3();
}
}
运行结果
true
false
hello
abc
----------------
abc
abcdef
----------------
abc
mbc
面试题
/**
* 面试题
*
* @author: 陌溪
* @create: 2020-07-11-9:05
*/
public class StringExer {
String str = new String("good");
char [] ch = {'t','e','s','t'};
public void change(String str, char ch []) {
str = "test ok";
ch[0] = 'b';
}
public static void main(String[] args) {
StringExer ex = new StringExer();
ex.change(ex.str, ex.ch);
System.out.println(ex.str);
System.out.println(ex.ch);
}
}
输出结果
good //考的是 String 的不可变性,虽然是引用类型传递，单局部变量 Str 经过赋值之后，没有返回修改调用者的引用
best
注意
字符串常量池是不会存储相同内容的字符串的
String的String Pool是一个固定大小的Hashtable，默认值大小长度是1009。如果放进String Pool的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表会很长，而链表长了后直接会造成的影响就是当调用String.intern时性能会大幅下降。
使用-XX:StringTablesize可设置StringTable的长度
在jdk6中StringTable是固定的，就是1009的长度，所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。StringTablesize设置没有要求
在jdk7中，StringTable的长度默认值是60013，
在JDK8中，StringTable可以设置的最小值为 1009
String的内存分配
在Java语言中有8种基本数据类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存，都提供了一种常量池的概念。
常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种基本数据类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种。
直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。
- 比如：String info="atguigu.com"；
如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的 intern() 方法。
Java 6及以前，字符串常量池存放在永久代
Java 7中 oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变，即将字符串常量池的位置调整到Java堆内
所有的字符串都保存在堆（Heap）中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
字符串常量池概念原本使用得比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7中使用 String.intern() 。
Java8元空间，字符串常量池还在堆中
为什么StringTable从永久代调整到堆中
在JDK 7中，interned字符串不再在Java堆的永久代生成中分配，而是在Java堆的主要部分(称为年轻代和年老代)中分配，与应用程序创建的其他对象一起分配。此更改将导致驻留在主Java堆中的数据更多，驻留在永久生成中的数据更少，因此可能需要调整堆大小。由于这一变化，大多数应用程序在堆使用方面只会看到相对较小的差异，但加载许多类或大量使用字符串的较大应用程序会出现这种差异。intern()方法会看到更显著的差异。
- 永久代的默认比较小
- 永久代垃圾回收频率低
String的基本操作
Java语言规范里要求完全相同的字符串字面量，应该包含同样的Unicode字符序列（包含同一份码点序列的常量），并且必须是指向同一个String类实例。
class Memory { public static void main(String[] args) {//line 1 int i = 1;//line 2 Object obj = new Object();//line 3 Memory mem = new Memory();//line 4 mem.foo(obj);//line 5 }//line 9 private void foo(Object param) {//line 6 String str = param.toString();//line 7 System.out.println(str); }//line 8 }
字符串拼接操作
- 常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化
- 常量池中不会存在相同内容的变量
- 只要其中有一个是变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder
- 如果拼接的结果调用intern()方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回此对象地址(如果不把该地址重新赋值给原变量，那就不会被修改)
public class StringTest5 {
@Test
public void test1(){
String s1 = "a" + "b" + "c";//编译期优化：等同于"abc"
String s2 = "abc"; //"abc"一定是放在字符串常量池中，将此地址赋给s2
/*
* 最终.java编译成.class,再执行.class
* String s1 = "abc";
* String s2 = "abc"
*/
System.out.println(s1 == s2); //true
System.out.println(s1.equals(s2)); //true
}
@Test
public void test2(){
String s1 = "javaEE";
String s2 = "hadoop";
String s3 = "javaEEhadoop";
String s4 = "javaEE" + "hadoop";//编译期优化
//如果拼接符号的前后出现了变量，则相当于在堆空间中new String()，具体的内容为拼接的结果：javaEEhadoop
String s5 = s1 + "hadoop";
String s6 = "javaEE" + s2;
String s7 = s1 + s2;
System.out.println(s3 == s4);//true
//印证了 StringBuilder 拼接完之后在堆空间中使用 new String() 生成了一个对象,此时 s5 的地址是该对象堆内存的地址,而不是字符串常量池的地址
System.out.println(s3 == s5);//false
//同理
System.out.println(s3 == s6);//false
System.out.println(s3 == s7);//false
System.out.println(s5 == s6);//false
System.out.println(s5 == s7);//false
System.out.println(s6 == s7);//false
//intern():判断字符串常量池中是否存在javaEEhadoop值，如果存在，则返回常量池中"javaEEhadoop"的地址；
//如果字符串常量池中不存在javaEEhadoop，则在常量池中加载一份javaEEhadoop，并返回此对象的地址。
String s8 = s6.intern();
System.out.println(s3 == s8);//true
}
@Test
public void test3(){
String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "ab";
/*
如下的s1 + s2 的执行细节：(变量s是我临时定义的）
① StringBuilder s = new StringBuilder();
② s.append("a")
③ s.append("b")
④ s.toString() --> 约等于 new String("ab")
补充：在jdk5.0之后使用的是StringBuilder,在jdk5.0之前使用的是StringBuffer
*/
String s4 = s1 + s2;//
System.out.println(s3 == s4);//false
}
/*
1. 字符串拼接操作不一定使用的是StringBuilder!
如果拼接符号左右两边都是字符串常量或常量引用，则仍然使用编译期优化，即非StringBuilder的方式。
2. 针对于final修饰类、方法、基本数据类型、引用数据类型的量的结构时，能使用上final的时候建议使用上。编译期就能优化代码
*/
@Test
public void test4(){
final String s1 = "a";
final String s2 = "b";
String s3 = "ab";
String s4 = s1 + s2;
System.out.println(s3 == s4);//true
}
//练习：
@Test
public void test5(){
String s1 = "javaEEhadoop";
String s2 = "javaEE";
String s3 = s2 + "hadoop";
System.out.println(s1 == s3);//false
final String s4 = "javaEE";