软件设计：资深架构师教你String常量池、String.itern()

　　C++、java等编程语言中的字符串。在java、C#中，String类是不可变的，对String类的任何改变，都是返回一个新的String类对象。String对象是System.Char对象的有序集合，用于表示字符串。String对象的值是该有序集合的内容，并且该值是不可变的。

　　什么是常量

　　用final修饰的成员变量表示常量，值一旦给定就无法改变！

　　final修饰的变量有三种：静态变量、实例变量和局部变量，分别表示三种类型的常量。

　　Class文件中的常量池

　　在Class文件结构中，最头的4个字节用于存储魔数MagicNumber，用于确定一个文件是否能被JVM接受，再接着4个字节用于存储版本号，前2个字节存储次版本号，后2个存储主版本号，再接着是用于存放常量的常量池，由于常量的数量是不固定的，所以常量池的入口放置一个U2类型的数据(constant_pool_count)存储常量池容量计数值。

　　常量池主要用于存放两大类常量：字面量(Literal)和符号引用量(SymbolicReferences)，字面量相当于java语言层面常量的概念，如文本字符串，声明为final的常量值等，符号引用则属于编译原理方面的概念，包括了如下三种类型的常量：

　　1类和接口的全限定名

　　2字段名称和描述符

　　3方法名称和描述符

　　方法区中的运行时常量池

　　运行时常量池是方法区的一部分。

　　CLass文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

　　运行时常量池相对于CLass文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，也就是并非预置入CLass文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用比较多的就是String类的intern()方法。

　　常量池的好处

　　常量池是为了避免频繁的创建和销毁对象而影响系统性能，其实现了对象的共享。

　　例如字符串常量池，在编译阶段就把所有的字符串文字放到一个常量池中。

　　（1）节省内存空间：常量池中所有相同的字符串常量被合并，只占用一个空间。

　　（2）节省运行时间：比较字符串时，==比equals()快。对于两个引用变量，只用==判断引用是否相等，也就可以判断实际值是否相等。

　　双等号==的含义

　　基本数据类型之间应用双等号，比较的是他们的数值。

　　复合数据类型(类)之间应用双等号，比较的是他们在内存中的存放地址。

　　几种基本类型的包装类和常量池

　　1java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术，

　　即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；

　　Integeri1=40;Integeri2=40;System.out.println(i1==i2);//输出TRUE

　　这5种包装类默认创建了数值[-128，127]的相应类型的缓存数据，但是超出此范围仍然会去创建新的对象。

　　//Integer缓存代码：publicstaticIntegervalueOf(inti){assertIntegerCache.high>=127;if(i>=IntegerCache.low&&i<=IntegerCache.high)returnIntegerCache.cache[i+(-IntegerCache.low)];returnnewInteger(i);

　　}

　　Integeri1=400;

　　Integeri2=400;

　　System.out.println(i1==i2);//输出false

　　2两种浮点数类型的包装类Float,Double并没有实现常量池技术。

　　Doublei1=1.2;

　　Doublei2=1.2;

　　System.out.println(i1==i2);//输出false

　　3应用常量池的场景

　　(1)Integeri1=40；Java在编译的时候会直接将代码封装成Integeri1=Integer.valueOf(40);，从而使用常量池中的对象。

　　(2)Integeri1=newInteger(40);这种情况下会创建新的对象。

　　Integeri1=40;

　　Integeri2=newInteger(40);

　　System.out.println(i1==i2);//输出false

　　String.itern()的基本原理

　　String.intern()是一个Native方法，底层调用C++的StringTable::intern方法，源码注释：当调用intern方法时，如果常量池中已经该字符串，则返回池中的字符串；否则将此字符串添加到常量池中，并返回字符串的引用。

　　所以明面上，它有两大好处，一是重复的字符串，会用同一个引用代替；二是字符串比较，不再需要逐个字符的equals()比较，而用==对比引用是否相同即可。

　　省内存效果只对长期存在的字符串有效

　　String.intern()没有神奇的地方，只在字符串生成后，再去常量池里查找引用。所以字符串最初生成时所花的内存，是省不掉的。

　　Strings＝newString(bytes,“UTF-8”).intern();

　　Strings=String.valueOf(i).intern();

　　只有大量对象放在长期存在的集合里，里面是大量重复的字符串，或者对象的属性是重复的字符串时，省内存的效果才显现出来。短生命周期的字符串，GC要干的活是一样的。

　　执行路径上多次的==，才能抵消常量池HasHMap查找的代价

　　==当然比equals()快得多，但常量池其实是个HashMap，依然没有神奇的地方，依然要执行HashMap的get操作，所以，一次hashCode()和至少一次的equals()已经预付了，如果hash冲突，那equals()次数更多。

　　真的对性能影响甚微吗？

　　在我的服务化框架测试里，把几个Header字段intern了，性能立马从七万五调到七万一QPS，原来从七万一升到七万五，曾做过多少效果甚微的优化加上一次Netty使用的优化而成，现在它掉下来倒是飞快。

　　PS.七万五20%CPU这个数字，这两周的博客里都没升过了:(

　　小陷阱

　　来自R大的提醒，s.intern()是无效的，因为String是不变对象，Strings1=s.intern()后，这个s1才是个引用。

　　​String就是C++、java等编程语言中的字符串，用双引号引起来的几个字符.如"Abc","一天".与字符不同的是它指的是一串字符或者一类标识符。