1 、概念:
1.1 、 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。
扩展: final 可以修饰那 类、方法、变量.
1.2 、常量池的两种形态:
Java中的常量池,实际上分为两种形态:静态常量池和运行时常量池。
1.2.1 、 静态常量池:
所谓静态常量池,即*.class文件中的常量池,class文件中的常量池不仅仅包含字符串(数字)字面量,还包含类、方法的信息,占用class文件绝大部分空间。这种常量池主要用于存放两大类常量:字面量(Literal)和符号引用量(Symbolic References),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:
类和接口的全限定名
字段名称和描述符
方法名称和描述符
1.2.2 、 运行时常量池:
运行时常量池jvm虚拟机在完成类装载操作后,将class文件中的常量池载入到内存中,并保存在方法区中,我们常说的常量池,就是指方法区中的运行时常量池。(jdk8以前存在于方法区, 在jdk8中,移除了方法区,转而用Metaspace区域替代 ,那么也就是存在于Metaspace区, )
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。
String的intern()方法会查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有则返回该字符串的引用,如果没有则添加自己的字符串进入常量池。
1.3 、==和equals()的区别:
==:
对于基本数据类型来说比较的是值是否相等.
对于引用数据类型来说比较的是内存地址是否相等.
equals():
只有引用数据类型才能调用,比较的值是否相等.
1.4 、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。
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。
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。
2 、哪些包装类实现了常量池:
JAVA的8个包装类种只有: Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean 这个六种实现了常量池, 但是其中 Byte,Short,Integer,Long,Character 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。
Byte,Short,Integer,Long,Character实现了常量池:
public static void main(String[] args) { Integer a = 127; Integer b = 127; Integer c = 128; Integer d = 128; System.out.println("a == b : " + (a == b)); //true System.out.println("c == d : " + (c == d)); //false }
2. Float,Double并没有实现常量池技术:
public static void main(String[] args) { Double e = 1.2D; Double f = 1.2D; System.out.println("e == f : "+(e == f));//false }
3. 应用常量池的场景:
Integer i1 = 40;Java在编译的时候会直接将代码封装成Integer i1=Integer.valueOf(40);,从而使用常量池中的对象。
Integer i1 = new Integer(40);这种情况下会创建新的对象。
public static void main(String[] args) { Integer i1 = 40; Integer i2 = new Integer(40); System.out.println(i1==i2);//false }
4. Integer 的例子:
public static void main(String[] args) { Integer i1 = 127; int i2 = 127; int i3 = 0; Integer i4 = Integer.valueOf(127); Integer i5 = new Integer(127); Integer i6 = new Integer(0); Integer i7 = new Integer(127); int i8 = 128 ; int i9 =128; Integer i10 = 128; Integer i11 = 128; Integer i12 = new Integer(128); System.out.println(i1 == i2 ); //true : i1 自动拆箱成int System.out.println((i1+i3) == i2); // true System.out.println(i1 == i4); //true : 自动装箱 调用的就是valueOf 方法,两个Integer 比较,又在常量池内 ,所以是true System.out.println(i1 == i5); // false : new 了. 得新建,不在常量池 ,所以地址一定不同 System.out.println(i2 == i5 ); //true : i5自动拆箱成了 int System.out.println((i5 + i6) == i7); //true: i5+ i6 得进行拆箱成 int 再相加 , 结果也就是int 再跟 i7比较时, 127 == i7 , Integer 没法比较,又进行了拆箱 ,最终 127 == 127 System.out.println(i8 == i9); // 毫无疑问true System.out.println(i10 == i11); //false : 不在常量池了, 自动装箱得新建对象, 地址就不一样了, false System.out.println(i8 == i12); // true : i12 自动拆箱再比较 System.out.println((i8 + i9) == (i10 + i12)); // true }
自动拆箱与自动装箱
3.String类和常量池
3.1 、String对象创建方式
public static void main(String[] args) { String str1 = "wakaka"; String str2 = new String("wakaka"); System.out.println(str1 == str2);//false }
这两种不同的创建方法是有差别的,第一种方式是在常量池中拿对象,第二种方式是直接在堆内存空间创建一个新的对象。
只要使用new方法,便需要创建新的对象。
3.2 、 连接表达式 +
只有使用引号包含文本的方式创建的String对象之间使用“+”连接产生的新对象才会被加入字符串池中。
对于所有包含new方式新建对象(包括null)的“+”连接表达式,它所产生的新对象都不会被加入字符串池中。
public static void main(String[] args) { String str1 = "str"; String str2 = "ing"; String str3 = "str" + "ing"; String str4 = str1 + str2; System.out.println(str3 == str4);//false String str5 = "string"; System.out.println(str3 == str5);//true }
个人理解:
str3 : 虽然是动态拼接出来的字符串,但是所有参与拼接的部分都是已知的字面量,在编译期间,这种拼接会被优化,编译器直接帮你拼好为: String str3 = "string", 那么 string 是会添加到在常量池中的
str4: 虽然str1、str2在赋值的时候使用的字符串字面量,但是拼接成str4的时候,str1、str2 作为两个变量,都是不可预料的,编译器毕竟是编译器,不可能当解释器用,不能在编译期被确定,所以不做优化,只能等到运行时,在堆中创建str1、str2拼接成的新字符串,在堆中地址不确定,不可能与常量池中的s5地址相同。
str5 : 被放到了常量池
特例1:
public static final String A = "ab"; // 常量A public static final String B = "cd"; // 常量B public static void main(String[] args) { String s = A + B; // 将两个常量用+连接对s进行初始化 String t = "abcd"; if (s == t) { System.out.println("s等于t,它们是同一个对象"); } else { System.out.println("s不等于t,它们不是同一个对象"); } } //结果: s等于t,它们是同一个对象
A和B都是常量,值是固定的,因此s的值也是固定的,它在类被编译时就已经确定了。也就是说:String s=A+B; 等同于:String s="ab"+"cd";
特例2:
public static final String A; // 常量A public static final String B; // 常量B static { A = "ab"; B = "cd"; } public static void main(String[] args) { // 将两个常量用+连接对s进行初始化 String s = A + B; String t = "abcd"; if (s == t) { System.out.println("s等于t,它们是同一个对象"); } else { System.out.println("s不等于t,它们不是同一个对象"); } } //结果: s不等于t,它们不是同一个对象
A和B虽然被定义为常量,但是它们都没有马上被赋值。在运算出s的值之前,他们何时被赋值,以及被赋予什么样的值,都是个变数。因此A和B在被赋值之前,性质类似于一个变量。那么s就不能在编译期被确定,而只能在运行时被创建了。
例子:
String s1 = "Hello"; String s2 = "Hello"; String s3 = "Hel" + "lo"; String s4 = "Hel" + new String("lo"); String s5 = new String("Hello"); String s6 = s5.intern(); String s7 = "H"; String s8 = "ello"; String s9 = s7 + s8; System.out.println(s1 == s2); // true System.out.println(s1 == s3); // true System.out.println(s1 == s4); // false System.out.println(s1 == s9); // false System.out.println(s4 == s5); // false System.out.println(s1 == s6); // true
s1 == s2这个非常好理解,s1、s2在赋值时,均使用的字符串字面量,说白话点,就是直接把字符串写死,在编译期间,这种字面量会直接放入class文件的常量池中,从而实现复用,载入运行时常量池后,s1、s2指向的是同一个内存地址,所以相等。
s1 == s3这个地方有个坑,s3虽然是动态拼接出来的字符串,但是所有参与拼接的部分都是已知的字面量,在编译期间,这种拼接会被优化,编译器直接帮你拼好,因此String s3 = "Hel" + "lo";在class文件中被优化成String s3 = "Hello",所以s1 == s3成立。只有使用引号包含文本的方式创建的String对象之间使用“+”连接产生的新对象才会被 加 入字符串池中。
s1 == s4当然不相等,s4虽然也是拼接出来的,但new String("lo")这部分不是已知字面量,是一个不可预料的部分,编译器不会优化,必须等到运行时才可以确定结果,结合字符串不变定理,鬼知道s4被分配到哪去了,所以地址肯定不同。对于所有包含new方式新建对象(包括null)的“+”连接表达式,它所产生的新对象都不会被加入字符串池中。
配上一张简图理清思路:
s1 == s9也不相等,道理差不多,虽然s7、s8在赋值的时候使用的字符串字面量,但是拼接成s9的时候,s7、s8作为两个变量,都是不可预料的,编译器毕竟是编译器,不可能当解释器用,不能在编译期被确定,所以不做优化,只能等到运行时,在堆中创建s7、s8拼接成的新字符串,在堆中地址不确定,不可能与方法区常量池中的s1地址相同。
s4 == s5已经不用解释了,绝对不相等,二者都在堆中,但地址不同。
s1 == s6这两个相等完全归功于intern方法,s5在堆中,内容为Hello ,intern方法会尝试将Hello字符串添加到常量池中,并返回其在常量池中的地址,因为常量池中已经有了Hello字符串,所以intern方法直接返回地址;而s1在编译期就已经指向常量池了,因此s1和s6指向同一地址,相等。
参考文章:
https://www.jianshu.com/p/c7f47de2ee80
https://www.cnblogs.com/syp172654682/p/8082625.html
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