Java常量池理解與總結

一.相關概念

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1. 什麼是常量
2. 用final修飾的成員變量表示常量，值一旦給定就沒法改變！
3. final修飾的變量有三種：靜態變量、實例變量和局部變量，分別表示三種類型的常量。
4. Class文件中的常量池
5. 在Class文件結構中，最頭的4個字節用於存儲魔數Magic Number，用於肯定一個文件是否能被JVM接受，再接着4個字節用於存儲版本號，前2個字節存儲次版本號，後2個存儲主版本號，再接着是用於存放常量的常量池，因爲常量的數量是不固定的，因此常量池的入口放置一個U2類型的數據(constant_pool_count)存儲常量池容量計數值。
6. 常量池主要用於存放兩大類常量：字面量(Literal)和符號引用量(Symbolic References)，字面量至關於Java語言層面常量的概念，如文本字符串，聲明爲final的常量值等，符號引用則屬於編譯原理方面的概念，包括了以下三種類型的常量：

• 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

1. 方法區中的運行時常量池
2. 運行時常量池是方法區的一部分。
3. 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，用於存放編譯期生成的各類字面量和符號引用，這部份內容將在類加載後進入方法區的運行時常量池中存放。
4. 運行時常量池相對於CLass文件常量池的另一個重要特徵是具有動態性，Java語言並不要求常量必定只有編譯期才能產生，也就是並不是預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
5. 常量池的好處
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7. 常量池是爲了不頻繁的建立和銷燬對象而影響系統性能，其實現了對象的共享。
8. 例如字符串常量池，在編譯階段就把全部的字符串文字放到一個常量池中。
9. （1）節省內存空間：常量池中全部相同的字符串常量被合併，只佔用一個空間。
10. （2）節省運行時間：比較字符串時，==比equals()快。對於兩個引用變量，只用==判斷引用是否相等，也就能夠判斷實際值是否相等。
11. 雙等號==的含義
12. 基本數據類型之間應用雙等號，比較的是他們的數值。
13. 複合數據類型(類)之間應用雙等號，比較的是他們在內存中的存放地址。

二.8種基本類型的包裝類和常量池

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1. java中基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術，
2. 即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；

Integer i1 = 40;
 Integer i2 = 40;
 System.out.println(i1==i2);//輸出TRUE

這5種包裝類默認建立了數值[-128，127]的相應類型的緩存數據，可是超出此範圍仍然會去建立新的對象。

//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

1. 兩種浮點數類型的包裝類Float,Double並無實現常量池技術。

Double i1=1.2;
 Double i2=1.2;
 System.out.println(i1==i2);//輸出false

1. 應用常量池的場景
2. (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。
3. (2)Integer i1 = new Integer(40);這種狀況下會建立新的對象。

Integer i1 = 40;
 Integer i2 = new Integer(40);
 System.out.println(i1==i2);//輸出false

1. 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 true
40=i5+i6 true

解釋：語句i4 == i5 + i6，由於+這個操做符不適用於Integer對象，首先i5和i6進行自動拆箱操做，進行數值相加，即i4 == 40。而後Integer對象沒法與數值進行直接比較，因此i4自動拆箱轉爲int值40，最終這條語句轉爲40 == 40進行數值比較。

Java中的自動裝箱與拆箱

三.String類和常量池

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1. String對象建立方式

String str1 = "abcd";
 String str2 = new String("abcd");
 System.out.println(str1==str2);//false

這兩種不一樣的建立方法是有差異的，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存空間建立一個新的對象。

只要使用new方法，便須要建立新的對象。

1. 鏈接表達式 +
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3. （1）只有使用引號包含文本的方式建立的String對象之間使用「+」鏈接產生的新對象纔會被加入字符串池中。
4. （2）對於全部包含new方式新建對象（包括null）的「+」鏈接表達式，它所產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

java基礎：字符串的拼接

• 特例1

public static final String A = "ab"; // 常量A
public static final String B = "cd"; // 常量B
public static void main(String[] args) {
 String s = A + B; // 將兩個常量用+鏈接對s進行初始化 
 String t = "abcd"; 
 if (s == t) { 
 System.out.println("s等於t，它們是同一個對象"); 
 } else { 
 System.out.println("s不等於t，它們不是同一個對象"); 
 } 
 } 
s等於t，它們是同一個對象

A和B都是常量，值是固定的，所以s的值也是固定的，它在類被編譯時就已經肯定了。也就是說：String s=A+B; 等同於：String s="ab"+"cd";

• 特例2

public static final String A; // 常量A
public static final String B; // 常量B
static { 
 A = "ab"; 
 B = "cd"; 
 } 
 public static void main(String[] args) { 
 // 將兩個常量用+鏈接對s進行初始化 
 String s = A + B; 
 String t = "abcd"; 
 if (s == t) { 
 System.out.println("s等於t，它們是同一個對象"); 
 } else { 
 System.out.println("s不等於t，它們不是同一個對象"); 
 } 
 } 
s不等於t，它們不是同一個對象

A和B雖然被定義爲常量，可是它們都沒有立刻被賦值。在運算出s的值以前，他們什麼時候被賦值，以及被賦予什麼樣的值，都是個變數。所以A和B在被賦值以前，性質相似於一個變量。那麼s就不能在編譯期被肯定，而只能在運行時被建立了。

1. String s1 = new String("xyz"); **建立了幾個對象？ **
2. 考慮類加載階段和實際執行時。
3. （1）類加載對一個類只會進行一次。"xyz"在類加載時就已經建立並駐留了（若是該類被加載以前已經有"xyz"字符串被駐留過則不須要重複建立用於駐留的"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。
4. （2）在這段代碼後續被運行的時候，"xyz"字面量對應的String實例已經固定了，不會再被重複建立。因此這段代碼將常量池中的對象複製一份放到heap中，而且把heap中的這個對象的引用交給s1 持有。
5. 這條語句建立了2個對象。
6. java.lang.String.intern()
7. 運行時常量池相對於CLass文件常量池的另一個重要特徵是具有動態性，Java語言並不要求常量必定只有編譯期才能產生，也就是並不是預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
8. 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,若是有則返回該字符串的引用,若是沒有則添加本身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

1. 字符串比較更豐富的一個例子

public class Test {
 public static void main(String[] args) { 
 String hello = "Hello", lo = "lo";
 System.out.println((hello == "Hello") + " ");
 System.out.println((Other.hello == hello) + " ");
 System.out.println((other.Other.hello == hello) + " ");
 System.out.println((hello == ("Hel"+"lo")) + " ");
 System.out.println((hello == ("Hel"+lo)) + " ");
 System.out.println(hello == ("Hel"+lo).intern());
 } 
}
class Other { static String hello = "Hello"; }
package other;
public class Other { public static String hello = "Hello"; }
true true true true false true```
在同包同類下,引用自同一String對象.
在同包不一樣類下,引用自同一String對象.
在不一樣包不一樣類下,依然引用自同一String對象.
在編譯成.class時可以識別爲同一字符串的,自動優化成常量,引用自同一String對象.
在運行時建立的字符串具備獨立的內存地址,因此不引用自同一String對象.

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