深入解析String.intern()方法

沉默王二2021年6月5日
大约 5 分钟

“哥,你发给我的那篇文章我看了,结果直接把我给看得不想学 Java 了!”三妹气冲冲地说。

“哪一篇啊?”看着三妹面色沉重,我关心地问到。

“就是美团技术团队深入解析 String.intern() 那篇open in new window啊!”三妹回答。

“哦,我想起来了,不挺好一篇文章嘛,深入浅出,精品中的精品,看完后你应该对 String 的 intern 方法彻底理解了才对呀。”

“好是好,但我就是看不懂!”三妹委屈地说,“哥,还是你亲自给我讲讲吧?”

“好吧,上次学的字符串常量池open in new window你都搞清楚了吧?”

“嗯。”三妹微微的点了点头。

要理解美团技术团队的这篇文章,你只需要记住这几点内容:

第一,使用双引号声明的字符串对象会保存在字符串常量池中。

第二,使用 new 关键字创建的字符串对象会先从字符串常量池中找,如果没找到就创建一个,然后再在堆中创建字符串对象;如果找到了,就直接在堆中创建字符串对象。

第三,针对没有使用双引号声明的字符串对象来说,就像下面代码中的 s1 那样:

String s1 = new String("二哥") + new String("三妹");

如果想把 s1 的内容也放入字符串常量池的话,可以调用 intern() 方法来完成。

不过,需要注意的是,Java 7 的时候,字符串常量池从永久代中移动到了堆中,虽然此时永久代还没有完全被移除。Java 8 的时候,永久代被彻底移除。

这个变化也直接影响了 String.intern() 方法在执行时的策略,Java 7 之前,执行 String.intern() 方法的时候,不管对象在堆中是否已经创建,字符串常量池中仍然会创建一个内容完全相同的新对象; Java 7 之后呢,由于字符串常量池放在了堆中,执行 String.intern() 方法的时候,如果对象在堆中已经创建了,字符串常量池中就不需要再创建新的对象了,而是直接保存堆中对象的引用,也就节省了一部分的内存空间。

“三妹,来猜猜这段代码输出的结果吧。”我说。

String s1 = new String("二哥三妹");
String s2 = s1.intern();
System.out.println(s1 == s2);

“哥,这我完全猜不出啊,还是你直接解释吧。”三妹说。

“好吧。”

第一行代码,字符串常量池中会先创建一个“二哥三妹”的对象,然后堆中会再创建一个“二哥三妹”的对象,s1 引用的是堆中的对象。

第二行代码,对 s1 执行 intern() 方法,该方法会从字符串常量池中查找“二哥三妹”这个字符串是否存在,此时是存在的,所以 s2 引用的是字符串常量池中的对象。

也就意味着 s1 和 s2 的引用地址是不同的,一个来自堆,一个来自字符串常量池,所以输出的结果为 false。

“来看一下运行结果。”我说。

false

“我来画幅图,帮助你理解下。”看到三妹惊讶的表情,我耐心地说。

“这下理解了吧?”我问三妹。

“嗯嗯,一下子就豁然开朗了!”三妹说。

“好,我们再来看下面这段代码。”

String s1 = new String("二哥") + new String("三妹");
String s2 = s1.intern();
System.out.println(s1 == s2);

“难道也输出 false ?”三妹有点不确定。

“不,这段代码会输出 true。”我否定了三妹的猜测。

“为啥呀?”三妹迫切地想要知道答案。

第一行代码,会在字符串常量池中创建两个对象,一个是“二哥”,一个是“三妹”,然后在堆中会创建两个匿名对象“二哥”和“三妹”(可以暂时忽略),最后还有一个“二哥三妹”的对象,s1 引用的是堆中“二哥三妹”这个对象。

第二行代码,对 s1 执行 intern() 方法,该方法会从字符串常量池中查找“二哥三妹”这个对象是否存在,此时不存在的,但堆中已经存在了,所以字符串常量池中保存的是堆中这个“二哥三妹”对象的引用,也就是说,s2 和 s1 的引用地址是相同的,所以输出的结果为 true。

“来看一下运行结果。”我胸有成竹地说。

true

“我再来画幅图,帮助你理解下。”

“哇,我明白了!”三妹长舒一口气,大有感慨 intern 也没什么难理解的意味。

不过需要注意的是,尽管 intern 可以确保所有具有相同内容的字符串共享相同的内存空间,但也不要烂用 intern,因为任何的缓存池都是有大小限制的,不能无缘无故就占用了相对稀缺的缓存空间,导致其他字符串没有坑位可占。

另外,字符串常量池本质上是一个固定大小的 StringTable,如果放进去的字符串过多,就会造成严重的哈希冲突,从而导致链表变长,链表变长也就意味着字符串常量池的性能会大幅下降,因为要一个一个找是需要花费时间的。

“好了,三妹,关于 String 的 intern 就讲到这吧,这次理解了吧?”我问。

“哥,你真棒!”

看到三妹一点一滴的进步,我也感到由衷的开心。


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