Java的Integer常量池和String常量池

1.Integer的常量池

看下面一段代码:

package cn.qlq.test;

public class ArrayTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer i1 = new Integer(1);
        Integer i2 = new Integer(1);
        System.out.println(i1.hashCode());
        System.out.println(i2.hashCode());
        System.out.println(i1 == i2);
        System.out.println(i1.equals(i2));

        System.out.println("-------------------");

        Integer i3 = 1;
        Integer i4 = 1;
        System.out.println(i3.hashCode());
        System.out.println(i4.hashCode());
        System.out.println(i3 == i4);
        System.out.println(i3.equals(i4));

    }

}

 

1
1
false
true
-------------------
1
1
true
true

基本知识：我们知道，如果两个引用指向同一个对象，用==表示它们是相等的。如果两个引用指向不同的对象，用==表示它们是不相等的，即使它们的内容相同。

解释:Integer i1 = new Integer(1)的时候是在Java堆中创建一个Integer对象，i1指向堆中的对象，i1与常量池没关系，所以i1==i2为false。

　　Integer i3=1；的时候是从常量池中查找值为1的常量，i3指向该常量;Integer i4=1的时候会直接指向该常量，所以 i3 == i4为true。

这就是它有趣的地方了。如果你看去看 Integer.Java 类，你会发现有一个内部私有类，IntegerCache.java，它缓存了从-128到127之间的所有的整数对象。

所以事情就成了，所有的小整数在内部缓存，然后当我们声明类似——

        Integer bInteger=127;

它实际在内部的操作是:

        Integer bInteger=Integer.valueOf(127);

现在，如果我们去看valueOf()方法，我们可以看到：

    public static Integer valueOf(int i) {
        assert IntegerCache.high >= 127;
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

如果值的范围在-128到127之间，它就从高速缓存返回实例。

所以…下面这两个指向同一个对象:

        Integer aInteger=127;
        Integer bInteger=127;

我们可以得到true。

现在你可能会问，为什么这里需要缓存？

　　合乎逻辑的理由是，在此范围内的“小”整数使用率比大整数要高，因此，使用相同的底层对象是有价值的，可以减少潜在的内存占用。

　　然而，通过反射API你会误用此功能。

现在对代码进行反编译和反汇编查看:

package zd.dms.test;

public class ArrayTest {

    public static void main(String[] args) {
        Integer i1 = 25;
        Integer i2 = new Integer(26);
    }
}

反编译：

package zd.dms.test;

public class ArrayTest
{
  public static void main(String[] paramArrayOfString)
  {
    Integer localInteger1 = Integer.valueOf(25);
    Integer localInteger2 = new Integer(26);
  }
}

反汇编:

C:\Users\Administrator\Desktop>javap -c -v ArrayTest.class
Classfile /C:/Users/Administrator/Desktop/ArrayTest.class
  Last modified 2018-9-3; size 384 bytes
  MD5 checksum 6535da703ea8fa15da765de7bb03300b
  Compiled from "ArrayTest.java"
public class zd.dms.test.ArrayTest
  SourceFile: "ArrayTest.java"
  minor version: 0
  major version: 51
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #6.#15         //  java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Methodref          #3.#16         //  java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
   #3 = Class              #17            //  java/lang/Integer
   #4 = Methodref          #3.#18         //  java/lang/Integer."<init>":(I)V
   #5 = Class              #19            //  zd/dms/test/ArrayTest
   #6 = Class              #20            //  java/lang/Object
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               main
  #12 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #13 = Utf8               SourceFile
  #14 = Utf8               ArrayTest.java
  #15 = NameAndType        #7:#8          //  "<init>":()V
  #16 = NameAndType        #21:#22        //  valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
  #17 = Utf8               java/lang/Integer
  #18 = NameAndType        #7:#23         //  "<init>":(I)V
  #19 = Utf8               zd/dms/test/ArrayTest
  #20 = Utf8               java/lang/Object
  #21 = Utf8               valueOf
  #22 = Utf8               (I)Ljava/lang/Integer;
  #23 = Utf8               (I)V
{
  public zd.dms.test.ArrayTest();
    flags: 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

  public static void main(java.lang.String[]);
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=3, locals=3, args_size=1
         0: bipush        25
         2: invokestatic  #2                  // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
         5: astore_1
         6: new           #3                  // class java/lang/Integer
         9: dup
        10: bipush        26
        12: invokespecial #4                  // Method java/lang/Integer."<init>":(I)V
        15: astore_2
        16: return
      LineNumberTable:
        line 6: 0
        line 7: 6
        line 8: 16
}

bipush 25     将25推至栈顶

invokestatic　　调用Integer的静态方法valueOf(int)方法

astore_1          将栈顶引用型数值存入第二个本地变量

new 　　调用new Integer(int)

dup　　 复制栈顶数值(数值不能是long或double类型的)并将复制值压入栈顶

bipush 26     将26推至栈顶

invokespecial　　调用Integer的初始化方法(init)

astore_2         将栈顶引用型数值存入第三个本地变量

return   返回，类型是void

补充:

　　aload_0                                                            //将this引用推送至栈顶，即压入栈。

总结:Integer i = value;如果i是在-128到127之间，不会去堆中创建对象，而是直接返回IntegerCache中的值;如果值不在上面范围内则会从堆中创建对象。= 走的是valueOf()方法,valueOf(int)会走缓存。

　　Integer i2 = new Integer(xxxx);不管参数的value是多少都会从堆中创建对象，与IntegerCache没关系。

　　

2.String常量池问题:

package cn.qlq.test;

public class ArrayTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("1");
        String s2 = new String("1");
        System.out.println(s1.hashCode());//
        System.out.println(s2.hashCode());//
        System.out.println(s1 == s2);// false
        System.out.println(s1.equals(s2));// true

        System.out.println("-------------------");

        String s3 = "1";
        String s4 = "1";
        System.out.println(s3 == s4);// true
        System.out.println(s3.equals(s4));// true
        System.out.println(s3.hashCode());//
        System.out.println(s4.hashCode());//

    }

}

　　String的hashCode不是返回地址，是对其值进行遍历运算。与地址没关系，只对值计算，所以所有的hashCode一样。

　　String s1 = new String("1"); 是在堆中创建一个String对象，并检查常量池中是否有字面量为"1"的常量，没有的话在常量区创建"1"并将堆中的对象指向该常量,有的话堆中的对象直接指向"1"；

　　String s2 = new String("1"); 又在堆中创建一个String对象，并将s2指向该对象,其字面量"1"在前面已经创建，所以不会再创建常量区中创建字符串；

　　

　　String s3 = "1";   检查常量池中有没有字面量为"1"的字符串，如果没有则创建并将s3指向该常量；有的话直接指向该该常量；

　　String s4 = "1"  的时候常量池已经有1，所以不会再创建对象，也就是s3与s4指向同一个对象。

所以我们可以用下面图解解释，String s = new String("xxx")在检查常量池的时候会涉及到堆中创建对象；String s = "x"直接检查常量池，不会涉及堆。

如下图解:

 

一道经典的面试题:new String("abc")创建几个对象?

　　简单的回答是一个或者两个，如果是常量区有值为"abc"的值，则只在堆中创建一个对象；如果常量区没有则会在常量区创建"abc"，此处的常量区是方法区的运行时常量池(也称为动态常量区)。

　　我们需要明白只要是new都会在堆中创建对象。直接String s = "xxx"不会涉及堆，只在常量区检查是否有该常量。