一.相關(guān)概念
1、什么是常量
用final修飾的成員變量表示常量,值一旦給定就無法改變!
final修飾的變量有三種:靜態(tài)變量、實例變量和局部變量,分別表示三種類型的常量。
2、Class文件中的常量池
在Class文件結(jié)構(gòu)中,最頭的4個字節(jié)用于存儲魔數(shù)Magic Number,用于確定一個文件是否能被JVM接受,再接著4個字節(jié)用于存儲版本號,前2個字節(jié)存儲次版本號,后2個存儲主版本號,再接著是用于存放常量的常量池,由于常量的數(shù)量是不固定的,所以常量池的入口放置一個U2類型的數(shù)據(jù)(constant_pool_count)存儲常量池容量計數(shù)值。
常量池主要用于存放兩大類常量:字面量(Literal)和符號引用量(Symbolic References),字面量相當(dāng)于Java語言層面常量的概念,如文本字符串,聲明為final的常量值等,符號引用則屬于編譯原理方面的概念,包括了如下三種類型的常量:
類和接口的全限定名
字段名稱和描述符
方法名稱和描述符
3、方法區(qū)中的運行時常量池
運行時常量池是方法區(qū)的一部分。
CLass文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外,還有一項信息是常量池,用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,這部分內(nèi)容將在類加載后進入方法區(qū)的運行時常量池中存放。
運行時常量池相對于CLass文件常量池的另外一個重要特征是具備動態(tài)性,Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產(chǎn)生,也就是并非預(yù)置入CLass文件中常量池的內(nèi)容才能進入方法區(qū)運行時常量池,運行期間也可能將新的常量放入池中,這種特性被開發(fā)人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
4、常量池的好處
常量池是為了避免頻繁的創(chuàng)建和銷毀對象而影響系統(tǒng)性能,其實現(xiàn)了對象的共享。
例如字符串常量池,在編譯階段就把所有的字符串文字放到一個常量池中。
(1)節(jié)省內(nèi)存空間:常量池中所有相同的字符串常量被合并,只占用一個空間。
(2)節(jié)省運行時間:比較字符串時,==比equals()快。對于兩個引用變量,只用==判斷引用是否相等,也就可以判斷實際值是否相等。
雙等號==的含義
基本數(shù)據(jù)類型之間應(yīng)用雙等號,比較的是他們的數(shù)值。
復(fù)合數(shù)據(jù)類型(類)之間應(yīng)用雙等號,比較的是他們在內(nèi)存中的存放地址。
二.8種基本類型的包裝類和常量池
java中基本類型的包裝類的大部分都實現(xiàn)了常量池技術(shù),
即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean;
Integer i1 = 40;
Integer i2 = 40;
System.out.println(i1==i2);//輸出TRUE
這5種包裝類默認創(chuàng)建了數(shù)值[-128,127]的相應(yīng)類型的緩存數(shù)據(jù),但是超出此范圍仍然會去創(chuàng)建新的對象。
//Integer 緩存代碼 :public static Integer valueOf(int i) {
assert IntegerCache.high >= 127;
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
Integer i1 = 400;
Integer i2 = 400;
System.out.println(i1==i2);//輸出false
2、兩種浮點數(shù)類型的包裝類Float,Double并沒有實現(xiàn)常量池技術(shù)。
Double i1=1.2;
Double i2=1.2;
System.out.println(i1==i2);//輸出false
3、應(yīng)用常量池的場景
(1)Integer i1=40;Java在編譯的時候會直接將代碼封裝成Integer i1=Integer.valueOf(40);,從而使用常量池中的對象。
(2)Integer i1 = new Integer(40);這種情況下會創(chuàng)建新的對象。
Integer i1 = 40;
Integer i2 = new Integer(40);
System.out.println(i1==i2);//輸出false
4、Integer比較更豐富的一個例子
Integer i1 = 40;
Integer i2 = 40;
Integer i3 = 0;
Integer i4 = new Integer(40);
Integer i5 = new Integer(40);
Integer i6 = new Integer(0);
System.out.println("i1=i2 " + (i1 == i2));
System.out.println("i1=i2+i3 " + (i1 == i2 + i3));
System.out.println("i1=i4 " + (i1 == i4));
System.out.println("i4=i5 " + (i4 == i5));
System.out.println("i4=i5+i6 " + (i4 == i5 + i6));
System.out.println("40=i5+i6 " + (40 == i5 + i6));
i1=i2 true
i1=i2+i3 true
i1=i4 false
i4=i5 false
i4=i5+i6 true40=i5+i6 true
解釋:語句i4 == i5 + i6,因為+這個操作符不適用于Integer對象,首先i5和i6進行自動拆箱操作,進行數(shù)值相加,即i4 == 40。然后Integer對象無法與數(shù)值進行直接比較,所以i4自動拆箱轉(zhuǎn)為int值40,最終這條語句轉(zhuǎn)為40 == 40進行數(shù)值比較。
三.String類和常量池
1、String對象創(chuàng)建方式
String str1 = "abcd";
String str2 = new String("abcd");
System.out.println(str1==str2);//false
這兩種不同的創(chuàng)建方法是有差別的,第一種方式是在常量池中拿對象,第二種方式是直接在堆內(nèi)存空間創(chuàng)建一個新的對象。
只要使用new方法,便需要創(chuàng)建新的對象
2、連接表達式 +
(1)只有使用引號包含文本的方式創(chuàng)建的String對象之間使用“+”連接產(chǎn)生的新對象才會被加入字符串池中。
(2)對于所有包含new方式新建對象(包括null)的“+”連接表達式,它所產(chǎn)生的新對象都不會被加入字符串池中。
String str1 = "str";
String str2 = "ing";
String str3 = "str" + "ing";
String str4 = str1 + str2;
System.out.println(str3 == str4);//false
String str5 = "string";
System.out.println(str3 == str5);//true
3、String s1 = new String("xyz"); 創(chuàng)建了幾個對象?
考慮類加載階段和實際執(zhí)行時。
(1)類加載對一個類只會進行一次。"xyz"在類加載時就已經(jīng)創(chuàng)建并駐留了(如果該類被加載之前已經(jīng)有"xyz"字符串被駐留過則不需要重復(fù)創(chuàng)建用于駐留的"xyz"實例)。駐留的字符串是放在全局共享的字符串常量池中的。
(2)在這段代碼后續(xù)被運行的時候,"xyz"字面量對應(yīng)的String實例已經(jīng)固定了,不會再被重復(fù)創(chuàng)建。所以這段代碼將常量池中的對象復(fù)制一份放到heap中,并且把heap中的這個對象的引用交給s1 持有。
這條語句創(chuàng)建了2個對象。
4、java.lang.String.intern()
運行時常量池相對于CLass文件常量池的另外一個重要特征是具備動態(tài)性,Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產(chǎn)生,也就是并非預(yù)置入CLass文件中常量池的內(nèi)容才能進入方法區(qū)運行時常量池,運行期間也可能將新的常量放入池中,這種特性被開發(fā)人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
String的intern()方法會查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有則返回該字符串的引用,如果沒有則添加自己的字符串進入常量池。
public static void main(String[] args) {
String s1 = new String("計算機");
String s2 = s1.intern();
String s3 = "計算機";
System.out.println("s1 == s2? " + (s1 == s2));
System.out.println("s3 == s2? " + (s3 == s2));
}
s1 == s2? false
s3 == s2? true
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