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1. 字符串拼接操作
- 常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化；
- 常量池中不会存在相同内容的常量；
- 只要其中有一个是变量，结果就在堆中，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;
@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
}
字符串拼接
@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
}
拼接操作与append的效率对比
- append效率要比字符串拼接高很多
/*
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);
}
2. intern()的使用
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： intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在就会将当前字符串放入常量池中。
- 比如： String myInfo = new String(“I love u”).intern()；也就是说，如果在任意字符串上调用String. intern方法，那么其返回结果所指向的那个类实例，必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此，下列表达式的值必定是true：
（“a” + “b” + “c”）.intern（）== “abc”; 通俗点讲，Interned String就是确保字符串在内存里只有一份拷贝，这样可以节约内存空间，加快字符串操作任务的执行速度。注意，这个值会被存放在字符串内部池(String Intern Pool)；
new String(“ab”)会创建几个对象,new String(“a”)+new String(“b”)呢
public class StringNewTest {
public static void main(String[] args) {
// String str = new String("ab");
String str = new String("a") + new String("b");
}
}
-
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"；对应的字节码指令是ldc
-
new String(“a”) + new String(“b”)创建的对象
- 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"；对应于前文代码注释中提到的s.toString() --> 约等于 new String(“ab”)；
关于String.intern()的面试题
/**
* 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();
*
*/
public class StringIntern {
public static void main(String[] args) {
String s = new String("1");
String s1 = 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";
//s 指向堆空间"1"的内存地址
//s1 指向字符串常量池中"1"的内存地址
//s2 指向字符串常量池已存在的"1"的内存地址 所以 s1==s2
System.out.println(s == s2);//jdk6：false jdk7/8：false
System.out.println(s1 == s2);//jdk6: true jdk7/8：true
System.out.println(System.identityHashCode(s));//491044090
System.out.println(System.identityHashCode(s1));//644117698
System.out.println(System.identityHashCode(s2));//644117698
//s3变量记录的地址为：new String("11")
String s3 = new String("1") + new String("1");
//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！！
//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
s3.intern();
//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
String s4 = "11";
System.out.println(s3 == s4);//jdk6：false jdk7/8：true
}
}
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
}
}
总结String的intern()的使用
-
JDK1.6中，将这个字符串对象尝试放入串池；
- 如果字符串常量池中有，则并不会放入；返回已有的串池中的对象的地址；
- 如果没有，会把此对象复制一份，放入串池，并返回串池中的对象地址；
-
JDK1.7起，将这个字符串对象尝试放入串池
- 如果字符串常量池中有，则并不会放入；返回已有的串池中的对象的地址；
- 如果没有，则会把对象的引用地址复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址；
练习
练习1
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
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); //false (被注释掉的情况是true)
}
}
intern()效率测试
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；
/**
* 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。
*
*/
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();
}
}
3. StrtingTable的垃圾回收
/**
* String的垃圾回收:
* -Xms15m -Xmx15m -XX:+PrintStringTableStatistics -XX:+PrintGCDetails
*
*/
public class StringGCTest {
public static void main(String[] args) {
// for (int j = 0; j < 100; j++) {
// String.valueOf(j).intern();
// }
//发生垃圾回收行为
for (int j = 0; j < 100000; j++) {
String.valueOf(j).intern();
}
}
}
4. G1中的String去重操作
-
背景：对许多Java应用（有大的也有小的）做的测试得出以下结果：
- 堆存活数据集合里面String对象占了25%；
- 堆存活数据集合里面重复的String对象有13.5%；
- String对象的平均长度是45；
-
许多大规模的Java应用的瓶颈在于内存，测试表明，在这些类型的应用
里面，Java堆中存活的数据集合差不多25%是String对象；更进一步，这里面差不多一半String对象是重复的，重复的意思是说：
string1.equals(string2) = true; 堆上存在重复的string对象必然是一种内存的浪费；这个项目将在G1垃圾收集器中实现自动持续对重复的String对象进行去重，这样就能避免浪费内存；
实现
- 当垃圾收集器工作的时候，会访问堆上存活的对象；对每一个访问的对象都会检查是否是候选的要去重的String对象；
- 如果是，把这个对象的一个引用插入到队列中等待后续的处理；一个去重的线程在后台运行，处理这个队列；处理队列的一个元素意味着从队列删除这个元素，然后尝试去重它引用的String对象；
- 使用一个hashtable来记录所有的被String对象使用的不重复的char数组； 当去重的时候，会查这个hashtable，来看堆上是否已经存在一个一模一样的char数组；
- 如果存在，String对象会被调整引用那个数组，释放对原来的数组的引用，最终会被垃圾收集器回收掉；
- 如果查找失败，char数组会被插入到hashtable，这样以后的时候就可以共享这个数组了；
命令行选项
- UseStringDeduplication(bool)：开启String去重，默认是不开启的，需要手动开启;
- PrintStringDedupl icationStatistics(bool)：打印详细的去重统计信息;
- StringDedupl icationAgeThreshold(uintx)：达到这个年龄的string对象被认为是去重的候选对象;