JAVA-8 中堆上的字符串对象数

Posted 2023-02-25

【中文标题】JAVA-8 中堆上的字符串对象数

【英文标题】：Number of String Objects on heap in JAVA-8

【发布时间】：2018-03-06 13:02:48

【问题描述】：

从这个关于堆栈溢出的Number of String Objects ，我知道如果我们做一些类似的事情：

String s = new String("ABC");

然后我们有两个objects 一个在堆上，即String，一个在constant 池上，即"ABC"，

但是今天我拿了堆转储，发现堆上有两个objects。我使用了 MAT 工具，请在下面找到屏幕截图。

所以我的查询是，如果堆上有两个对象，一个是 Char[]，另一个是 String 类，一个是常量池，那么这意味着

String s = new String("ABC") 一共会创建 3 个对象。

【问题讨论】：

鉴于您的 cmets，我建议您编辑问题以表达您的特殊关注或兴趣。检查像 String 这样的类的内部通常是不值得的，因为在面向对象编程中，这种内部在某种意义上“不关我们的事”。事实上，String 类的实现和处理在 Java 9 中发生了显着变化。

【参考方案1】：

互联网上似乎有关于字符串文字和字符串池的重复废话。只是为了强调，heap 是如何定义的：

The Java® Virtual Machine Specification

2.5.3。堆

Java 虚拟机有一个在所有 Java 虚拟机线程之间共享的堆。堆是为所有类实例和数组分配内存的运行时数据区域。

因此，无论虚拟机如何实现它，所有对象都存在于堆中，这就是术语 heap 的定义方式。堆是内存，所有对象实例都是从其中分配的，因此，所有对象都是从堆中分配的。过去，字符串字面量的对象和通过new 创建的对象曾经存在于不同的内存区域中，但所有这些仍然是堆的一部分。

在最近的 JVM 中，所有 String 实例都创建在同一内存区域中，无论是为文字创建的还是通过 new 创建的实例。

在任何一种情况下，用于管理字符串字面量和“内部”字符串的字符串池都是对这些字符串的引用表。表本身可能位于堆外，而对象则不然。

在您的示例中，您有两个String 实例和一个char[] 数组，因为Strings 是作为char[] 数组的包装器实现的，并且两个字符串共享该数组。但这是一个实现细节。在其他（较旧的）JVM 中，当您使用 String(String) 构造函数从另一个字符串构造一个字符串时，该数组被复制。因此，在这些 JVM 中，您的示例将创建两个 String 实例和两个 char[] 数组实例。

更奇特的是，使用最新的 JVM 和适当的配置，JVM 将识别具有不同数组但内容相同的 String 实例，并将它们更改为共享数组以减少内存消耗。此功能称为String Deduplication。在 Stack Overflow 上，请参阅：String Deduplication feature of Java 8。

【参考方案2】：

char[] 是String 的内部字段（毕竟，它必须存储字符某处）。

在询问“创建了多少对象”时，不计算内部字段。

如果问这个创建了多少对象：

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();

共识将是“1”。在内部，创建了许多对象（我没有对其进行分析，但我猜测会超过 20 个），但实现选择不是问题的一部分。

【讨论】：

@LoneWolf 如果您计算 每个 对象，那么还会有更多。这不是“创建了多少对象”类型问题的意图。

鉴于当前的实现，新构建的HashMap 真正由HashMap 实例组成，仅此而已。所有其他工件都是惰性填充的。即使在其中放入一些东西，足迹也远没有那么昂贵。放置第一个条目会导致分配一个数组（最初是 all-null）和一个 Entry 实例。仍然只制作三个对象。对于随后的每个put，将创建一个额外的Entry 实例。好吧，猜测“创建了多少对象”类型问题的意图毫无结果……

@Holger 我发现这是一个有趣的陈述，并用jol 和一个空的Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>(); 进行测量，它的重量似乎是 48 个字节——实际上没有对象（但有一些原语，如 size、@987654333 @等）。

@Holger 但只要我添加一个条目，大小就会增长到 176 字节......确实有一个 Nodes (Entry)、Key 和 @ 的数组987654337@、Node 和 HashMap 本身 - 更像是 5

@Eugene：好吧，一个数组可能有相当大的大小，高达千兆字节，但只有一个数组。键和值不计算在内，因为它们必须存在之前，您可以使用它们作为参数调用put，并且仍然可以在地图外使用。生成已经提到的三个对象，HashMap 本身、数组（默认容量为16）和条目（又名节点）。您可以通过调用keySet()、entrySet() 和values() 来提高内存消耗，因为这些视图会被记住以供重复使用。

【参考方案3】：

每个Java String 对象都有一个private final char value[]; 代表String 的不可变内容（参见源代码）。

这似乎反映了您在堆分析中看到的内容。

【讨论】：

是的，我知道，但问题是如果 char[] 也是一个对象，那么对象的总数是多少？

@LoneWolf “问题是 char[] 是否也是一个对象”所有数组都是 Java 中的对象。

@LoneWolf 是的，原始字符串文字 "ABC" 和包含字母 A B 和 C 的数组以及您通过 new String(...) 创建的其他字符串，它复制对相同字符数组的引用.所以这段代码有 2 个字符串对象和 1 个公共字符数组。

【参考方案4】：

表示内场 char[]value 没有关于游泳池。 而新的 String 构造函数复制了原来的字符串，已经是字符串了