java String的intern()方法

Posted 2022-08-04 top啦它

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

本文章所用jdk版本为jdk1.8

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先看第一个例子

public class HelloWorld 
    public static void main(String[] args) 
        String s1 = new String("hello") + new String("world");
        s1.intern();
        String s2 = "helloworld";
        System.out.println(s1==s2);
    

输出为：true

再看第二个例子

public class HelloWorld 
    public static void main(String[] args) 
        String s1 = new String("hello") + new String("world");
        String s2 = "helloworld";
        s1.intern();
        System.out.println(s1==s2);
    

输出为：false

明明只有一行代码的位置发生了改变，为什么会输出截然不同的结果呢？

下面开始分析。

jdk1.7后的intern方法在调用后，存在两种情况。

一、在调用后发现StringTable中没有所对应的字符串。
String s1 = new String("hello") + new String("world");
这句代码会在堆中new一个String对象（其实并没有这么简单，后面讲）
s1.intern();
s1调用了intern方法，然后发现在StringTable中并没有所对应的字符串，
那么jvm就会在StringTable中放入一个地址，这个地址指向s1所new的String对象。
String s2 = "helloworld";
jvm发现在StringTable中已经存在指向"helloworld"的地址了，就会把StringTable中的
地址给s2。此时s1和s2都指向这个地址。所以是同一个对象。于是返回了true

二、在调用后发现StringTable中存在所对应的字符串。
String s1 = new String("hello") + new String("world");
这句代码会在堆中new一个String对象（其实并没有这么简单，后面讲）
String s2 = "helloworld";
jvm在StringTable中存储这一个"helloworld"。
此时s1和s2是两个不同的对象。s1指向堆中，s2指向StringTable。
s1.intern();
jvm发现在StringTable中已经存在"helloworld"了，那么什么都不会做，仅仅是
返回这一个字符串。所以结果为false

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下面讲一下String s1 = new String("hello") + new String("world");
底层做了什么。

public class HelloWorld 
    public static void main(String[] args) 
        String s1 = new String("hello") + new String("world");
    

先运行一遍，类加载器加载后，在target中会存在HelloWorld.class

public class HelloWorld 
    public HelloWorld() 
    

    public static void main(String[] args) 
        String s1 = new String("hello") + new String("world");
    

运行指令javap -v target/classes/aa/HelloWorld.class进行反编译。
反编译后的详细信息如下：

Classfile /C:/Users/top/Downloads/untitled5/target/classes/aa/HelloWorld.class
  Last modified 2022年4月14日; size 677 bytes
  SHA-256 checksum bf071098fdd9e51e927c011bb021cab16ac1227bd18a6435441f30e30b400f70
  Compiled from "HelloWorld.java"
public class aa.HelloWorld
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: (0x0021) ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
  this_class: #10                         // aa/HelloWorld
  super_class: #11                        // java/lang/Object
  interfaces: 0, fields: 0, methods: 2, attributes: 1
Constant pool:
   #1 = Methodref          #11.#27        // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Class              #28            // java/lang/StringBuilder
   #3 = Methodref          #2.#27         // java/lang/StringBuilder."<init>":()V
   #4 = Class              #29            // java/lang/String
   #5 = String             #30            // hello
   #6 = Methodref          #4.#31         // java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
   #7 = Methodref          #2.#32         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
   #8 = String             #33            // world
   #9 = Methodref          #2.#34         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  #10 = Class              #35            // aa/HelloWorld
  #11 = Class              #36            // java/lang/Object
  #12 = Utf8               <init>
  #13 = Utf8               ()V
  #14 = Utf8               Code
  #15 = Utf8               LineNumberTable
  #16 = Utf8               LocalVariableTable
  #17 = Utf8               this
  #18 = Utf8               Laa/HelloWorld;
  #19 = Utf8               main
  #20 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #21 = Utf8               args
  #22 = Utf8               [Ljava/lang/String;
  #23 = Utf8               s1
  #24 = Utf8               Ljava/lang/String;
  #25 = Utf8               SourceFile
  #26 = Utf8               HelloWorld.java
  #27 = NameAndType        #12:#13        // "<init>":()V
  #28 = Utf8               java/lang/StringBuilder
  #29 = Utf8               java/lang/String
  #30 = Utf8               hello
  #31 = NameAndType        #12:#37        // "<init>":(Ljava/lang/String;)V
  #32 = NameAndType        #38:#39        // append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #33 = Utf8               world
  #34 = NameAndType        #40:#41        // toString:()Ljava/lang/String;
  #35 = Utf8               aa/HelloWorld
  #36 = Utf8               java/lang/Object
  #37 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
  #38 = Utf8               append
  #39 = Utf8               (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #40 = Utf8               toString
  #41 = Utf8               ()Ljava/lang/String;

  public aa.HelloWorld();
    descriptor: ()V
    flags: (0x0001) ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Laa/HelloWorld;

  public static void main(java.lang.String[]);
    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
    flags: (0x0009) ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=4, locals=2, args_size=1
         0: new           #2                  // class java/lang/StringBuilder
         3: dup
         4: invokespecial #3                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
         7: new           #4                  // class java/lang/String
        10: dup
        11: ldc           #5                  // String hello
        13: invokespecial #6                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
        16: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        19: new           #4                  // class java/lang/String
        22: dup
        23: ldc           #8                  // String world
        25: invokespecial #6                  // Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V
        28: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        31: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
        34: astore_1
        35: return
      LineNumberTable:
        line 5: 0
        line 6: 35
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0      36     0  args   [Ljava/lang/String;
           35       1     1    s1   Ljava/lang/String;

SourceFile: "HelloWorld.java"

可以看到，
1、jvm先new了一个StringBuilder（非多线程安全），
2、然后new了一个String，
3、调用了StringBuilder的append方法，添加了这一个String对象。
4、再次new一个String对象
5、再次调用了StringBuilder的append方法，添加了这一个String对象。
6、调用StringBuilder的toString方法，将StringBuilder转为String

结束。