String到底在内存中是如何存储的
String会出现在哪些地方
- 方法内的局部string
- 类内的字段String
- static string
- 容器中存储的string
- String数组
那么String的位置会影响其存储方式吗?
显然是不会的,类永远只会储存在堆上。
但是实际上类的字段并不是一直在堆上的。
String的构造方法
以下来自String类 源码,一些无关紧要的实现被我省略了:
private final char value[];
private int hash; // Default to 0
private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
private static final ObjectStreamField[] serialPersistentFields =
new ObjectStreamField[0];
public String() {
this.value = "".value;
}
public String(String original) {
this.value = original.value;//底层char[]指向了同一位置!
this.hash = original.hash;
}
public String(char value[]) {
this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);//底层char[]指向不同位置!下面的截取也是如此
}
public String(char value[], int offset, int count) { ... }
public String(int[] codePoints, int offset, int count) {...}
public String(byte ascii[], int hibyte, int offset, int count) {...}
public String(byte ascii[], int hibyte) {...}
我们可以发现String的构造器并不关注是否将char[]指向同一位置,之所以有一些没有指向同一位置完全是为了保证char[]是immutable的。
这并不能说明调用构造器构造的String的内存位置有什么特别之处。
String另一种构造方式--为包装类型提供的专有构造方式
运行如下代码:
class StringPointerTest{
String g="gh",h="gh";
}
public class StringTest {
public static void main(String[] args) {
String a="abc";
String b="abc";
System.out.println(a==b);//true使用简写的构造能够复用创建的string类
String c=new String("abc");
System.out.println(a==c);//false是用构造器则不能
String d=new String("def");
String e="def";
System.out.println(d==e);//false即使先构造器再使用简化构造也不行。
StringPointerTest spt=new StringPointerTest();
System.out.println(spt.g==spt.h); //true与String的属于方法局部变量还是类字段也无关
}
}
class IntegerPointTest1{
Integer a=1;
}
class IntegerPointTest2{
Integer b=1;
}
public class IntegerTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(new IntegerPointTest1().a==new IntegerPointTest2().b);//true!
}
}
原理
需要存储的代码元素有:
- Class类文件
- 方法,类的所以实例应该共用一段方法
- static字段
- 字符串常量
- 值常量
- 类实例
- 各种引用
- 基本变量
他们各自有各自的存储位置,方法内的引用存在方法栈,类内的引用存在堆,类存储在堆上,方法中的局部基本变量存于栈但是类字段的基本变量存在堆上(方法区内)。
值得一提的是方法区(又叫静态区),其存储值常量、字符串常量、方法、静态字段、.class文件,等只用一个备份的数据。
栈和方法区都有共享数据的功能。
因此使用简化方法构造String类的时候,在方法内和类内会将字符串存于栈/方法区,这无关紧要,重要的是,
使用这种构造方法,如果没有所构造的字符串常量存在于内存中,那么会在栈/方法区中存上一份,然后再堆中新建一个String类,把String类的char[]引用指向在栈/方法区中的字符串常量;
如果所构造的字符串常量已经存在于内存中,那么则会检索关联与之对应的堆中String实例,并直接使用这个String类实例。
只有使用简化方法构造才能被栈/方法区记录下来,如果使用new则不行,这也是为什么上例即使先new,再使用简化构造相同字符串也不会引用相同。
因为new出来的String实例的字符串常量存储在堆上,和栈/方法区无关。
拓展到所有包装类型---可以吗?
完全不可以。
他们都没有像String那样实现缓存。
但是实现了类似的缓存,它们的自动包装机制也提供缓存功能,
但是是基于valueof方法的,该方法会对一定范围内进行缓存。
而且实现方式非常暴力,是在对应类里存一个静态的类数组,并静态初始化全部填充。
可以缓存的范围:
byte Byte -128–127
short Short -128–127
int Integer -128—127
long Long -128—127
char Character 0–127
boolean Boolean TURE,FALSE
String
不缓存的:
float Float
double Double
可见不是所有的自动包装机制都实现了全缓存。
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