Java技術——你真的瞭解String類的intern()方法嗎（jdk1.6和1.7之後不一樣！！）（String類的intern看這一篇就足夠了）

HD243608836發表於2018-05-06
JavaJDK

0.引言

什麼都先不說，先看下面這個引入的例子：

[java] view plain copy
  1. String str1 = new String("SEU")+ new String("Calvin");      
  2. System.out.println(str1.intern() == str1);   
  3. System.out.println(str1 == "SEUCalvin");  

本人JDK版本1.8，輸出結果為：

[java] view plain copy
  1. true  
  2. true  
再將上面的例子加上一行程式碼：
[java] view plain copy
  1. String str2 = "SEUCalvin";//新加的一行程式碼，其餘不變  
  2. String str1 = new String("SEU")+ new String("Calvin");      
  3. System.out.println(str1.intern() == str1);   
  4. System.out.println(str1 == "SEUCalvin");   
再執行，結果為：

[java] view plain copy
  1. false  
  2. false  

是不是感覺莫名其妙，新定義的str2好像和str1沒有半毛錢的關係，怎麼會影響到有關str1的輸出結果呢？其實這都是intern()方法搞的鬼！看完這篇文章，你就會明白。o(∩_∩)o 

說實話我本來想總結一篇Android記憶體洩漏的文章的，查閱了很多資料，發現不得不從Java的OOM講起，講Java的OOM又不得不講Java的虛擬機器架構。如果不瞭解JVM的同學可以檢視此篇 JVM——Java虛擬機器架構。（這篇文章已經被我修改過N多次了，個人感覺還是挺全面清晰的，每次看都會有新的理解。）

在JVM架構一文中也有介紹，在JVM執行時資料區中的方法區有一個常量池，但是發現在JDK1.6以後常量池被放置在了堆空間，因此常量池位置的不同影響到了String的intern()方法的表現。深入瞭解後發現還是值得寫下來記錄一下的。


1.為什麼要介紹intern()方法

intern()方法設計的初衷，就是重用String物件，以節省記憶體消耗。這麼說可能有點抽象，那麼就用例子來證明。

[java] view plain copy
  1. static final int MAX = 100000;  
  2. static final String[] arr = new String[MAX];  
  3.   
  4. public static void main(String[] args) throws Exception {  
  5.     //為長度為10的Integer陣列隨機賦值  
  6.     Integer[] sample = new Integer[10];  
  7.     Random random = new Random(1000);  
  8.     for (int i = 0; i < sample.length; i++) {  
  9.         sample[i] = random.nextInt();  
  10.     }  
  11.     //記錄程式開始時間  
  12.     long t = System.currentTimeMillis();  
  13.     //使用/不使用intern方法為10萬個String賦值，值來自於Integer陣列的10個數  
  14.         for (int i = 0; i < MAX; i++) {  
  15.             arr[i] = new String(String.valueOf(sample[i % sample.length]));  
  16.             //arr[i] = new String(String.valueOf(sample[i % sample.length])).intern();  
  17.         }  
  18.         System.out.println((System.currentTimeMillis() - t) + "ms");  
  19.         System.gc();  
  20. }  

這個例子也比較簡單，就是為了證明使用intern()比不使用intern()消耗的記憶體更少。

先定義一個長度為10的Integer陣列，並隨機為其賦值，在通過for迴圈為長度為10萬的String物件依次賦值，這些值都來自於Integer陣列。兩種情況分別執行，可通過Window ---> Preferences --> Java --> Installed JREs設定JVM啟動引數為-agentlib:hprof=heap=dump,format=b，將程式執行完後的hprof置於工程目錄下。再通過MAT外掛檢視該hprof檔案。
兩次實驗結果如下：



從執行結果來看，不使用intern()的情況下，程式生成了101762個String物件，而使用了intern()方法時，程式僅生成了1772個String物件。自然也證明了intern()節省記憶體的結論。

細心的同學會發現使用了intern()方法後程式執行時間有所增加。這是因為程式中每次都是用了new String後又進行intern()操作的耗時時間，但是不使用intern()佔用記憶體空間導致GC的時間是要遠遠大於這點時間的。 


2.深入認識intern()方法

JDK1.7後，常量池被放入到堆空間中，這導致intern()函式的功能不同，具體怎麼個不同法，且看看下面程式碼：

[java] view plain copy
  1. String s = new String("1");  
  2. s.intern();  
  3. String s2 = "1";  
  4. System.out.println(s == s2);  
  5.   
  6. String s3 = new String("1") + new String("1");  
  7. s3.intern();  
  8. String s4 = "11";  
  9. System.out.println(s3 == s4);  

輸出結果為：

[java] view plain copy
  1. JDK1.6以及以下：false false  
  2. JDK1.7以及以上：false true  

再分別調整上面程式碼2.3行、7.8行的順序：

[java] view plain copy
  1. String s = new String("1");  
  2. String s2 = "1";  
  3. s.intern();  
  4. System.out.println(s == s2);  
  5.   
  6. String s3 = new String("1") + new String("1");  
  7. String s4 = "11";  
  8. s3.intern();  
  9. System.out.println(s3 == s4);  

輸出結果為：

[java] view plain copy
  1. JDK1.6以及以下：false false  
  2. JDK1.7以及以上：false false  

下面依據上面程式碼對intern()方法進行分析：


2.1 JDK1.6


在JDK1.6中所有的輸出結果都是 false，因為JDK1.6以及以前版本中，常量池是放在 Perm 區（屬於方法區）中的，熟悉JVM的話應該知道這是和堆區完全分開的。

使用引號宣告的字串都是會直接在字串常量池中生成的，而 new 出來的 String 物件是放在堆空間中的。所以兩者的記憶體地址肯定是不相同的，即使呼叫了intern()方法也是不影響的。如果不清楚String類的“==”和equals()的區別可以檢視我的這篇博文Java面試——從Java堆、棧角度比較equals和==的區別。

intern()方法在JDK1.6中的作用是：比如String s = new String("SEU_Calvin")，再呼叫s.intern()，此時返回值還是字串"SEU_Calvin"，表面上看起來好像這個方法沒什麼用處。但實際上，在JDK1.6中它做了個小動作：檢查字串池裡是否存在"SEU_Calvin"這麼一個字串，如果存在，就返回池裡的字串；如果不存在，該方法會把"SEU_Calvin"新增到字串池中，然後再返回它的引用。然而在JDK1.7中卻不是這樣的，後面會討論。


2.2 JDK1.7

針對JDK1.7以及以上的版本，我們將上面兩段程式碼分開討論。先看第一段程式碼的情況：


再把第一段程式碼貼一下便於檢視：

[java] view plain copy
  1. String s = new String("1");  
  2. s.intern();  
  3. String s2 = "1";  
  4. System.out.println(s == s2);  
  5.   
  6. String s3 = new String("1") + new String("1");  
  7. s3.intern();  
  8. String s4 = "11";  
  9. System.out.println(s3 == s4);  

String s = newString("1")，生成了常量池中的“1” 和堆空間中的字串物件。

s.intern()，這一行的作用是s物件去常量池中尋找後發現"1"已經存在於常量池中了。

String s2 = "1"，這行程式碼是生成一個s2的引用指向常量池中的“1”物件。

結果就是 s 和 s2 的引用地址明顯不同。因此返回了false。


String s3 = new String("1") + newString("1")，這行程式碼在字串常量池中生成“1” ，並在堆空間中生成s3引用指向的物件（內容為"11"）。注意此時常量池中是沒有 “11”物件的。

s3.intern()，這一行程式碼，是將 s3中的“11”字串放入 String 常量池中，此時常量池中不存在“11”字串，JDK1.6的做法是直接在常量池中生成一個 "11" 的物件。

但是在JDK1.7中，常量池中不需要再儲存一份物件了，可以直接儲存堆中的引用。這份引用直接指向 s3 引用的物件，也就是說s3.intern() ==s3會返回true。

String s4 = "11"， 這一行程式碼會直接去常量池中建立，但是發現已經有這個物件了，此時也就是指向 s3 引用物件的一個引用。因此s3 == s4返回了true。


下面繼續分析第二段程式碼：


再把第二段程式碼貼一下便於檢視：

[java] view plain copy
  1. String s = new String("1");  
  2. String s2 = "1";  
  3. s.intern();  
  4. System.out.println(s == s2);  
  5.   
  6. String s3 = new String("1") + new String("1");  
  7. String s4 = "11";  
  8. s3.intern();  
  9. System.out.println(s3 == s4);  

String s = new String("1")，生成了常量池中的“1” 和堆空間中的字串物件。

String s2 = "1"，這行程式碼是生成一個s2的引用指向常量池中的“1”物件，但是發現已經存在了，那麼就直接指向了它。(因為new的時候會執行兩個操作，產生兩個物件)

s.intern()，這一行在這裡就沒什麼實際作用了。因為"1"已經存在了。

結果就是 s 和 s2 的引用地址明顯不同。因此返回了false。


String s3 = new String("1") + newString("1")，這行程式碼在字串常量池中僅僅只是生成了“1” ，並在堆空間中生成s3引用指向的物件（內容為"11"）。注意此時常量池中是沒有 “11”物件的。

String s4 = "11"， 這一行程式碼會直接去生成常量池中的"11"。

s3.intern()，這一行在這裡就沒什麼實際作用了。因為"11"已經存在了。

結果就是 s3 和 s4 的引用地址明顯不同。因此返回了false。


3 總結

終於要做Ending了。現在再來看一下開篇給的引入例子，是不是就很清晰了呢。

[java] view plain copy
  1. String str1 = new String("SEU") + new String("Calvin");        
  2. System.out.println(str1.intern() == str1);     
  3. System.out.println(str1 == "SEUCalvin");    

str1.intern() == str1就是上面例子中的情況，str1.intern()發現常量池中不存在“SEUCalvin”（此時常量池只是存在“SEU”和“Calvin”這兩個），因此指向了str1。 "SEUCalvin"在常量池中建立時，也就直接指向了str1了。兩個都返回true就理所當然啦。

那麼第二段程式碼呢：

[java] view plain copy
  1. String str2 = "SEUCalvin";//新加的一行程式碼，其餘不變  
  2. String str1 = new String("SEU")+ new String("Calvin");      
  3. System.out.println(str1.intern() == str1);   
  4. System.out.println(str1 == "SEUCalvin");   
也很簡單啦，str2先在常量池中建立了“SEUCalvin”，那麼str1.intern()當然就直接指向了str2，你可以去驗證它們兩個是返回的true。後面的"SEUCalvin"也一樣指向str2。所以誰都不搭理在堆空間中的str1了，所以都返回了false。

好了，本篇對intern的作用以及在JDK1.6和1.7中的實現原理的介紹就到此為止了。希望能給你帶來幫助。

來自：http://blog.csdn.net/seu_calvin/article/details/52291082


轉載自：https://blog.csdn.net/baidu_31657889/article/details/52315902

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