Java常量池理解與總結

知識 05-27

一.相關概念

什麼是常量

用final修飾的成員變數表示常量，值一旦給定就無法改變！

final修飾的變數有三種：靜態變數、實例變數和局部變數，分別表示三種類型的常量。

Class文件中的常量池

在Class文件結構中，最頭的4個位元組用於存儲魔數Magic Number，用於確定一個文件是否能被JVM接受，再接著4個位元組用於存儲版本號，前2個位元組存儲次版本號，後2個存儲主版本號，再接著是用於存放常量的常量池，由於常量的數量是不固定的，所以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。

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)，字面量相當於Java語言層面常量的概念，如文本字元串，聲明為final的常量值等，符號引用則屬於編譯原理方面的概念，包括了如下三種類型的常量：

類和介面的全限定名

欄位名稱和描述符

方法名稱和描述符

方法區中的運行時常量池

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運行時常量池是方法區的一部分。

CLass文件中除了有類的版本、欄位、方法、介面等描述信息外，還有一項信息是常量池，用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類載入後進入方法區的運行時常量池中存放。

運行時常量池相對於CLass文件常量池的另外一個重要特徵是具備動態性，Java語言並不要求常量一定只有編譯期才能產生，也就是並非預置入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。

常量池的好處

常量池是為了避免頻繁的創建和銷毀對象而影響系統性能，其實現了對象的共享。

例如字元串常量池，在編譯階段就把所有的字元串文字放到一個常量池中。

（1）節省內存空間：常量池中所有相同的字元串常量被合并，只佔用一個空間。

（2）節省運行時間：比較字元串時，==比equals()快。對於兩個引用變數，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

基本數據類型之間應用雙等號，比較的是他們的數值。

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

java中基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術，

即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；

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

這5種包裝類默認創建了數值[-128，127]的相應類型的緩存數據，但是超出此範圍仍然會去創建新的對象。

//Integer 緩存代碼：public static Integer valueOf(int i) { assert IntegerCache.high >= 127; if (i >= IntegerCache.low && i

Integer i1 = 400; Integer i2 = 400; System.out.println(i1==i2);//輸出false

兩種浮點數類型的包裝類Float,Double並沒有實現常量池技術。

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

應用常量池的場景

(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);

這種情況下會創建新的對象。

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

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 truei1=i2+i3 truei1=i4 falsei4=i5 falsei4=i5+i6 true40=i5+i6 true

解釋：語句

i4 == i5 + i6

，因為+這個操作符不適用於Integer對象，首先i5和i6進行自動拆箱操作，進行數值相加，即

i4 == 40

。然後Integer對象無法與數值進行直接比較，所以i4自動拆箱轉為int值40，最終這條語句轉為

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

String對象創建方式

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

這兩種不同的創建方法是有差別的，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存空間創建一個新的對象。

只要使用new方法，便需要創建新的對象。

連接表達式 +

（1）只有使用引號包含文本的方式創建的String對象之間使用「+」連接產生的新對象才會被加入字元串池中。

（2）對於所有包含new方式新建對象（包括null）的「+」連接表達式，它所產生的新對象都不會被加入字元串池中。

String str1 = "str"; String str2 = "ing"; String str3 = "str" + "ing"; String str4 = str1 + str2; System.out.println(str3 == str4);//falseString str5 = "string"; System.out.println(str3 == str5);//true

java基礎：字元串的拼接

特例1

public static final String A = "ab"; // 常量Apublic static final String B = "cd"; // 常量Bpublic static void main(String[] args) { String s = A + B; // 將兩個常量用+連接對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，因此s的值也是固定的，它在類被編譯時就已經確定了。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Apublic static final String B; // 常量Bstatic { A = "ab"; B = "cd"; } public static void main(String[] args) { // 將兩個常量用+連接對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雖然被定義為常量，但是它們都沒有馬上被賦值。在運算出s的值之前，他們何時被賦值，以及被賦予什麼樣的值，都是個變數。因此A和B在被賦值之前，性質類似於一個變數。那麼s就不能在編譯期被確定，而只能在運行時被創建了。

String s1 = new String("xyz");

創建了幾個對象？

考慮類載入階段和實際執行時。

（1）類載入對一個類只會進行一次。"xyz"在類載入時就已經創建並駐留了（如果該類被載入之前已經有"xyz"字元串被駐留過則不需要重複創建用於駐留的"xyz"實例）。駐留的字元串是放在全局共享的字元串常量池中的。

（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，不會再被重複創建。所以這段代碼將常量池中的對象複製一份放到heap中，並且把heap中的這個對象的引用交給s1 持有。

這條語句創建了2個對象。

java.lang.String.intern()

String的intern()方法會查找在常量池中是否存在一份equal相等的字元串,如果有則返回該字元串的引用,如果沒有則添加自己的字元串進入常量池。

s1 == s2? falses3 == s2? true

字元串比較更豐富的一個例子

public class Test }class Other { static String hello = "Hello"; }package other;public class Other { public static String hello = "Hello"; }