StringTable
作者：互联网
String的不可变性
String:字符串，使用一对""引起来表示。
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[]
关于jdk9中String的改变可以查看下面的网址
http://openjdk.java.net/jeps/254
大概意思就是字符串里大都是拉丁文，一个字节就能存得下，汉字1个字节是放不下的
还有字符编码标识，如果是ISO-8859-1或者Latin-1就用1个字节存，如果是UTF-16或者其他的字符集，就还是用2个字节存
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。
字符串常量池中不允许放相同的字符串
package com.atguigu.java;
/**
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 23:44
*/
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);//good
//形参相当于一个新的变量str1指向good,但是当对形参恒信赋值时，形参会重新指向一块新开辟出来的区
// 域，原变量str依然指向good
System.out.println(ex.ch);//best
}
}
咱们看看这个例子
import java.util.Arrays;
/**
* Created by 此生辽阔 on 2021/5/6 9:35
*/
public class StringTest {
public static void main(String[] args) {
String str="123";
int a=10;
Integer b=345;
int arr[]={1,2,3,4,5};
changeString(str,a, b,arr);
System.out.println("str="+str);
System.out.println("a="+a);
System.out.println("b="+b);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
static void changeString(String str,int a,Integer b,int arr[])
{
str="hello world";
a=20;
b=128;
for(int i=0;i<5;i++)
{
arr[i]=arr[i]+1;
}
}
}
在Java中，当基本类型作为参数传入方法时，无论该参数在方法内怎样被改变，外部的变量原型总是不变的，因为方法内部有外部变量的一份拷贝，对这个拷贝的更改不会改变外部变量的值。代码类似上面的示例：
int number = 0;
changeNumber(number) {number++}; //改变送进的int变量
System.out.println(number); //这时number依然为0
这就叫做“值传递”，即方法操作的是参数变量（也就是原型变量的一个值的拷贝）改变的也只是原型变量的一个拷贝而已，而非变量本身。所以变量原型并不会随之改变。
但当方法传入的参数为非基本类型时（也就是说是一个对象类型的变量）， 方法里面改变参数变量的同时变量原型也会随之改变，代码同样类似上面的示例：
StringBuffer strBuf = new StringBuffer(“original”);
changeStringBuffer(strBuf) {strbuf.apend(“ is changed!”)} //改变送进的StringBuffer变量
System.out.println(strBuf); //这时strBuf的值就变为了original is changed!
这 种特性就叫做“引用传递”，也叫做传址，即方法操作参数变量时是拷贝了变量的引用，注意下传递给方法的参数为变量的引用，其实也就是指针，而后通过这个引用找到变量（在这里是对象）的真正地址，并对其进行操作。当 该方法结束后，方法内部的那个参数变量随之消失。但是要知道这个变量只是对象的一个引用而已，它只是指向了对象所在的真实地址，而非对象本身，所以它的消 失并不会带来什么负面影响。回头来看原型变量，原型变量本质上也是那个对象的一个引用（和参数变量是一样一样的），当初对参数变量所指对象的改变就根本就 是对原型变量所指对象的改变。所以原型变量所代表的对象就这样被改变了，而且这种改变被保存了下来。
字符串直接赋值时，String类型的变量所引用的值是存储在类的常量池中的。因为”original”本身是个字符串常量，另一方面String是个不可变类型，所以这个String类型的变量相当于是对一个常量的引用。这种情况下，变量的内存空间大小是在编译期就已经确定的。
而new对象的方式是将”original”存储到String对象的内存堆空间中，而这个存储动作是在运行期进行的。在这种情况下，Java并不是把”original”这个字符串当作常量对待的，因为这时它是作为创建String对象的参数出现的。
String类的存储是通过final修饰的char[]数组来存放结果的。不可更改。所以每次当外部一个String类型的引用传递到方法内部时候，只是把外部String类型变量的引用传递给了方法参数变量。对的。外部String变量和方法参数变量都是实际char[]数组的引用而已。所以当我们在方法内部改变这个参数的引用时候，因为char[]数组不可改变，所以每次新建变量都是新建一个新的String实例。很显然外部String类型变量没有指向新的String实例。所以也就不会获取到新的更改。
下面程序例程假定tString指向A内存空间，A内存空间存放了”hello”这个字符串，然后调用modst函数将tString引用赋值给了text引用，注意是引用。确实是传址，我们知道String是不可变的，任何进行更改的操作都会产生新的String实例。所以在方法里面text指向了B空间，B空间存放了”sdf” 字符串，但是这个时候tString还是指向A空间，并没有指向B空间。
String tString = "hello";
System.out.println(tString);
modst(tString);
System.out.println(tString);
//改变text指向
public static String modst(String text) {
return text = "sdf";
}
两次输出结果都是
hello
hello
我们再看看包装类，为什么b的结果也没有改变呢，Integer不是基本类型呀
所有的包装类都是final修饰的，都是不可变类。
例如
Float a=0.0;
a=1.0;
a原本指向的0.0不会被修改，而是新建了一个值为1.0的Float，并将a指向它。
这样的设定，使得包装类看上去像是传值的一样。
java 基本类型的包装类如Float类型在作为函数参数传递时为什么是传值调用类型？
String底层HashTable结构的说明
public static void main(String[] args) {
//测试StringTableSize参数
System.out.println("我来打个酱油");
try {
Thread.sleep(1000000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
要想在控制台查询参数，记得让主线程休眠，好让程序一直运行，进程一直在
生成10万个随机字符放在txt中
package jvm.StringTable;
/**
* Created by 此生辽阔 on 2021/5/6 10:24
*/
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
/**
* 产生10万个长度不超过10的字符串，包含a-z,A-Z
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 23:58
*/
public class GenerateString {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileWriter fw = new FileWriter("words.txt");
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
//1 - 10
int length = (int)(Math.random() * (10 - 1 + 1) + 1);
fw.write(getString(length) + "\n");
}
fw.close();
}
public static String getString(int length){
String str = "";
for (int i = 0; i < length; i++) {
//65 - 90, 97-122
int num = (int)(Math.random() * (90 - 65 + 1) + 65) + (int)(Math.random() * 2) * 32;
str += (char)num;
}
return str;
}
}
把txt中的数据读入常量池中
data.intern(); //如果字符串常量池中没有对应data的字符串的话，则在常量池中生成
设置 -XX:StringTableSize=1009
设置 -XX:StringTableSize=10009
hash碰撞少了，形成的链表少，查询不需要去链表查，直接去数组里面取，效率提升
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。
Java6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，字符串常量在堆
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。
证明一个相同的字符串字面量在常量池中生成以后就不会再生成了
package jvm.StringTable;
/**
* Created by 此生辽阔 on 2021/5/6 11:07
*/
import org.junit.Test;
import javax.annotation.processing.SupportedSourceVersion;
import java.sql.SQLOutput;
/**
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 0:49
*/
public class StringTest4 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println();//2293
System.out.println("1");//2294
System.out.println("2");
System.out.println("3");
System.out.println("4");
System.out.println("5");
System.out.println("6");
System.out.println("7");
System.out.println("8");
System.out.println("9");
System.out.println("10");//2303
//如下的字符串"1" 到 "10"不会再次加载
System.out.println("1");//2304（memory中加载的String的个数）
System.out.println("2");//2304
System.out.println("3");
System.out.println("4");
System.out.println("5");
System.out.println("6");
System.out.println("7");
System.out.println("8");
System.out.println("9");
System.out.println("10");//2304
}
}
利用断点debug调试
打开memory查看内存情况
我们就端点单步执行，看String类随影的count的数量增加不
/**
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 0:51
*/
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
}
一个线程有两个方法，main和foo,就是两个栈帧
String str = param.toString(); 返回的就是一个字面量的形式，所以放在常量池中
字符串的拼接操作
1.常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化
2.常量池中不会存在相同内容的常量。
3.只要其中有一个是变量，结果就在堆中（指堆中非常量池的区域）。变量拼接的原理是StringBuilder
4.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。
String s1="a"+"b"+"c";
String s2="abc";
System.out.println(s1==s2);//true
System.out.println(s1.equals(s2));//true
我们看看那反编译的代码，回到上面，常量跟常量拼接结果在常量池，原理是编译期优化
有变量的拼接结果保存在堆中而不是常量池中
package com.atguigu.java1;
import org.junit.Test;
/**
* 字符串拼接操作
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 0:59
*/
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
System.out.println(s3 == s5);//false
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，并返回次对象的地址。
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。
*/
@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";//s4:常量
String s5 = s4 + "hadoop";
System.out.println(s1 == s5);//true
}
/*
体会执行效率：通过StringBuilder的append()的方式添加字符串的效率要远高于使用String的字符串拼接方式！
详情：① StringBuilder的append()的方式：自始至终中只创建过一个StringBuilder的对象
使用String的字符串拼接方式：创建过多个StringBuilder和String的对象
② 使用String的字符串拼接方式：内存中由于创建了较多的StringBuilder和String的对象，内存占用更大；如果进行GC，需要花费额外的时间。
改进的空间：在实际开发中，如果基本确定要前前后后添加的字符串长度不高于某个限定值highLevel的情况下,建议使用构造器实例化：
StringBuilder s = new StringBuilder(highLevel);//new char[highLevel]
*/
@Test
public void test6(){
long start = System.currentTimeMillis();
// method1(100000);//4014
method2(100000);//7
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
}
public void method1(int highLevel){
String src = "";
for(int i = 0;i < highLevel;i++){
src = src + "a";//每次循环都会创建一个StringBuilder、String
}
// System.out.println(src);
}
public void method2(int highLevel){
//只需要创建一个StringBuilder
StringBuilder src = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < highLevel; i++) {
src.append("a");
}
// System.out.println(src);
}
}
a放在位置1是因为局部变量表的位置0放了this
拼接的时候只要出现了变量就会nedw StringBuilder()
intern()方法的使用
public native String intern();
new String(“ab”)会创建几个对象？
①会在堆空间开辟一块空间放new的对象
②会在常量池里面放“ab”
new String(“a”)+new String(“b”)呢？
package com.atguigu.java2;
/**
* 题目：
* new String("ab")会创建几个对象？看字节码，就知道是两个。
* 一个对象是：new关键字在堆空间创建的
* 另一个对象是：字符串常量池中的对象"ab"。 字节码指令：ldc
*
*
* 思考：
* new String("a") + new String("b")呢？
* 对象1：new StringBuilder()
* 对象2： new String("a")
* 对象3： 常量池中的"a"
* 对象4： new String("b")
* 对象5： 常量池中的"b"
*
* 深入剖析： StringBuilder的toString():
* 对象6 ：new String("ab")
* 强调一下，toString()的调用，在字符串常量池中，没有生成"ab"
*
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 20:38
*/
public class StringNewTest {
public static void main(String[] args) {
// String str = new String("ab");
String str = new String("a") + new String("b");
}
}
intern()面试难题
package com.atguigu.java2;
import org.junit.Test;
/**
* 如何保证变量s指向的是字符串常量池中的数据呢？
* 有两种方式：
* 方式一： String s = "shkstart";//字面量定义的方式
* 方式二： 调用intern()
* String s = new String("shkstart").intern();
* String s = new StringBuilder("shkstart").toString().intern();
*
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 18:49
*/
public class StringIntern {
public static void main(String[] args) {
String s = new String("1");
s.intern();//调用此方法之前，字符串常量池中已经存在了"1"
String s2 = "1";
System.out.println(s == s2);//jdk6：false jdk7/8：false
String s3 = new String("1") + new String("1");//s3变量记录的地址为：new String("11")
//执行完上一行代码以后，字符串常量池中，是否存在"11"呢？答案：不存在！！
s3.intern();//在字符串常量池中生成"11"。如何理解：jdk6:创建了一个新的对象"11",也就有新的地址。
// jdk7:此时常量中并没有创建"11",而是创建一个指向堆空间中new String("11")的地址
String s4 = "11";//s4变量记录的地址：使用的是上一行代码代码执行时，在常量池中生成的"11"的地址
System.out.println(s3 == s4);//jdk6：false jdk7/8：true
}
}
/**
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 22:10
*/
public class StringIntern1 {
public static void main(String[] args) {
//StringIntern.java中练习的拓展：
String s3 = new String("1") + new String("1");//new String("11")
//执行完上一行代码以后，字符串常量池中，是否存在"11"呢？答案：不存在！！
String s4 = "11";//在字符串常量池中生成对象"11"
String s5 = s3.intern();
System.out.println(s3 == s4);//false
System.out.println(s5 == s4);//true
}
}
练习题
练习1
/**
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 20:17
*/
public class StringExer1 {
public static void main(String[] args) {
// String x = "ab";
String s = new String("a") + new String("b");//new String("ab")
//在上一行代码执行完以后，字符串常量池中并没有"ab"
String s2 = s.intern();//jdk6中：在串池中创建一个字符串"ab"
//jdk8中：串池中没有创建字符串"ab",而是创建一个引用，指向new String("ab")，将此引用返回
System.out.println(s2 == "ab");//jdk6:true jdk8:true
System.out.println(s == "ab");//jdk6:false jdk8:true
}
}
jdk6
jdk7/8
如果常量池中已经有"ab"
练习2
public class StringExer2 {
public static void main(String[] args) {
String s1 = new String("ab");//执行完以后，会在字符串常量池中会生成"ab"
// String s1 = new String("a") + new String("b");执行完以后，不会在字符串常量池中会生成"ab"
s1.intern();
String s2 = "ab";
System.out.println(s1 == s2);
}
}
intern()的空间效率测试
package com.atguigu.java2;
import java.util.Random;
/**
* 使用intern()测试执行效率：空间使用上
*
* 结论：对于程序中大量存在存在的字符串，尤其其中存在很多重复字符串时，使用intern()可以节省内存空间。
*
*
* @author shkstart shkstart@126.com
* @create 2020 21:17
*/
public class StringIntern2 {
static final int MAX_COUNT = 1000 * 10000;
static final String[] arr = new String[MAX_COUNT];
public static void main(String[] args) {
Integer[] data = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++) {
// arr[i] = new String(String.valueOf(data[i % data.length]));
arr[i] = new String(String.valueOf(data[i % data.length])).intern();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
try {
Thread.sleep(1000000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.gc();
}
}
大的网站平台，需要内存中存储大量的字符串。比如社交网站，很多人都存储:北京市、海淀区等信息。这时候如果字符串都调用intern ()方法，就会明显降低内存的大小。
G1中String去重
标签：String,StringTable,System,字符串,println,new,out 来源： https://blog.csdn.net/ningmengshuxiawo/article/details/116431056