《深入理解java虚拟机》String.intern()探究

Posted 2020-12-27 Crazy、baby

public class RuntimeConstantPoolOOM {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
       // String str3= new StringBuilder("计算机软件").toString();
        System.out.println(str1.intern() == str1);
        String str2 = new StringBuilder("Java(TM) SE ").append("Runtime Environment").toString();
        System.out.println(str2.intern() == str2);
    }

书中写道，如果JDK1.6会返回两个false，JDK1.7运行则会返回一个true一个false。

因为JDK1.6中，intern（）方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代中，返回的也是永久代中这个字符串的实例的引用，而StringBulder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是同一个引用，将返回false。

在JDK1.7中，intern（）的实现不会在复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此返回的是引用和由StringBuilder.toString()创建的那个字符串实例是同一个。

str2的比较返回false因为"java"这个字符串在执行StringBuilder.toString()之前已经出现过，字符串常量池中已经有它的引用了，不符合“首次出现”的原则，而“计算机软件”这个字符串是首次出现，因此返回true。

一、

那么就有疑问了，这个“java”字符串在哪里出现过呢？显然并不是直接出现在这个类里面。

我们分别打开String 、StringBuilder和System类的源码看看有啥发现，

其中在System类里发现      参考https://blog.csdn.net/w605283073/article/details/72753494

二、

这个问题解决了，然后我又发现了另外一个问题。除了这些在虚拟机加载时就初始化的常量，定义其他的字符串常量，比如“nihao”.

先运行这个代码
String str3 = new StringBuilder("ni").append("hao").toString();
System.out.println(str3==str3.intern());
通过上面的解释，运行结果为true.
在运行这个代码
String str3 = new StringBuilder("nihao").toString();
System.out.println(str3==str3.intern());
其结果是什么？应该还是true吧，毕竟通过上一个运行结果可以知道"nihao"这个字符串常量没有被预先加载到常量池中。
但是运行结果却是false.

StringBuilder的append方法没有改变字符串的引用地址，只是把其值改变了，为什么加了append返回的是true，没有加append却是false呢？如果在后面多加几个append返回的也是true。

解决：

先运行这个代码
String str3 = new StringBuilder("ni").append("hao").toString();
System.out.println(str3==str3.intern());
上面的代码等价于下面的代码
String a = "ni";
String b = "hao";
String str3 = new StringBuilder(a).append(b).toString();
System.out.println(str3==str3.intern());
很容易分析出：
“nihao” 最先创建在堆中 str3.intern()然后缓存在字符串常连池中 运行结果为true.

lz代码
String str3 = new StringBuilder("nihao").toString();
System.out.println(str3==str3.intern());
可以写成下面的形式
String a = "nihao";
String str3 = new StringBuilder(a).toString();
System.out.println(str3==str3.intern());

很容易分析出：
“nihao” 最先创建在常量池中, 运行结果为false.

 

三、关于java intern的一些深入理解

尽管在输出中调用intern方法并没有什么效果，但是实际上后台这个方法会做一系列的动作和操作。在调用”ab”.intern()方法的时候会返回”ab”，但是这个方法会首先检查字符串池中是否有”ab”这个字符串，如果存在则返回这个字符串的引用，否则就将这个字符串添加到字符串池中，然会返回这个字符串的引用。

可以看下面一个范例：

String str1 = "a";
String str2 = "b";
String str3 = "ab";
String str4 = str1 + str2;
String str5 = new String("ab");
 
System.out.println(str5.equals(str3));
System.out.println(str5 == str3);
System.out.println(str5.intern() == str3);
System.out.println(str5.intern() == str4);

得到的结果：

true
false
true
false

为什么会得到这样的一个结果呢？我们一步一步的分析。

•  第一、str5.equals(str3)这个结果为true，不用太多的解释，因为字符串的值的内容相同。
•  第二、str5 == str3对比的是引用的地址是否相同，由于str5采用new String方式定义的，所以地址引用一定不相等。所以结果为false。
•  第三、当str5调用intern的时候，会检查字符串池中是否含有该字符串。由于之前定义的str3已经进入字符串池中，所以会得到相同的引用。
•  第四，当str4 = str1 + str2后，str4的值也为”ab”，但是为什么这个结果会是false呢？先看下面代码：

String a = new String("ab");
String b = new String("ab");
String c = "ab";
String d = "a" + "b";
String e = "b";
String f = "a" + e;

System.out.println(b.intern() == a);
System.out.println(b.intern() == c);
System.out.println(b.intern() == d);
System.out.println(b.intern() == f);
System.out.println(b.intern() == a.intern());

运行结果：

false
true
true
false
true

由运行结果可以看出来，b.intern() == a和b.intern() == c可知，采用new 创建的字符串对象不进入字符串池，并且通过b.intern() == d和b.intern() == f可知，字符串相加的时候，都是静态字符串的结果会添加到字符串池，如果其中含有变量（如f中的e）则不会进入字符串池中。但是字符串一旦进入字符串池中，就会先查找池中有无此对象。如果有此对象，则让对象引用指向此对象。如果无此对象，则先创建此对象，再让对象引用指向此对象。

当研究到这个地方的时候，突然想起来经常遇到的一个比较经典的Java问题，就是对比equal和==的区别，当时记得老师只是说“==”判断的是“地址”，但是并没说清楚什么时候会有地址相等的情况。现在看来，在定义变量的时候赋值，如果赋值的是静态的字符串，就会执行进入字符串池的操作，如果池中含有该字符串，则返回引用。

执行下面的代码：

String a = "abc";
String b = "abc";
String c = "a" + "b" + "c";
String d = "a" + "bc";
String e = "ab" + "c";
        
System.out.println(a == b);
System.out.println(a == c);
System.out.println(a == d);
System.out.println(a == e);
System.out.println(c == d);
System.out.println(c == e);

运行的结果：

true
true
true
true
true
true