字符串对象在 JVM 中是如何存放的

本文阅读时间4分钟。

典型答案

字符串对象在JVM中可能有两个存放的位置:字符串常量池或堆内存。

  • 使用常量字符串初始化的字符串对象,它的值存放在字符串常量池中

  • 使用字符串构造方法创建的字符串对象,它的值存放在堆内存中

String提供了一个API—— java.lang.String.intern() ,这个API可以手动将一个字符串对象的值转移到字符串常量池中。

在1.7之前,字符串常量池是在 PermGen区域 ,这个区域的大小是固定的——不能在运行时根据需要扩大,也不能被垃圾收集器回收,因此如果程序中有太多的字符串调用了intern方法的话,就可能造成OOM。

在1.7以后,字符串常量池移到了堆内存中,并且可以被垃圾收集器回收,这个改动降低了字符串常量池OOM的风险。

知识点总结

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案例分析

字符串对象在 JVM 中是如何存放的

String s1 = "javaadu";
String s2 = "javaadu";
String s3 = new String("javaadu");
        
System.out.println(s1 == s2); //true
System.out.println(s1 == s3); //false

String s4 = s3.intern();
System.out.println(s1 == s4); //true

2

intern源码分析

intern方法的实现底层是一个native方法,在Hotspot JVM里字符串常量池它的逻辑在注释里写得很清楚:如果常量池中有这个字符串常量,就直接返回,否则将该字符串对象的值存入常量池,再返回。

字符串对象在 JVM 中是如何存放的

这里以openjdk 1.8的源码为例,跟下intern方法的底层实现,String.java文件对应的C文件是String.c:

JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_java_lang_String_intern(JNIEnv *env, jobject this)
{
    return JVM_InternString(env, this);
}

JVM_InternString这个方法的定义在jvm.h,实现在jvm.cpp中,在JVM中,Java世界和C++世界的连接层就是jvm.h和jvm.cpp这两文件。

JVM_ENTRY(jstring, JVM_InternString(JNIEnv *env, jstring str))
  JVMWrapper("JVM_InternString");
  JvmtiVMObjectAllocEventCollector oam;
  if (str == NULL) return NULL;
  oop string = JNIHandles::resolve_non_null(str);
  oop result = StringTable::intern(string, CHECK_NULL);
  return (jstring) JNIHandles::make_local(env, result);
JVM_END

可以看出,字符串常量池在JVM内部就是一个HashTable,也就是上面代码中的StringTable。

根据 StringTable::intern 方法跟下去,就可以跟到下面这段代码中,如果找到了就直接返回found_string,如果没有找到,就将当前的字符串加入到HashTable中,然后再返回。

总结

在Java应用恰当得使用String.intern()方法有助于节省内存空间,但是在使用的时候,也需要注意,因为StringTable的大小是固定的,如果常量池中的字符串过多,会影响程序运行效率。

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原文 

https://mp.weixin.qq.com/s/JdgkZUyeyaIdtsiKlxz3wg

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