解析Java面试难点String.intern()

网上对于intern方法的讨论很多是不对或者不严谨的,于是我参考了大量官方资料总结了该知识点,希望可以讲清楚。这个面试考点主要考察JVM的内存模型、对String类理解的深度以及字符串常量池的了解。

一.字符串常量池介绍

在JAVA语言中有8种基本类型和一种比较特殊的类型String,其实String是引用类型,把它们归为一类是因为这些类型在运行过程中为了速度更快,更节省内存,都提供了一种常量池的概念。常量池就类似一个JAVA系统级别提供的缓存。8种基本类型的常量池都是系统协调的,String类型的常量池(String类对应的叫作字符串常量池)比较特殊。jdk6中字符串常量池在永久代,从jdk7开始放到了堆空间中(是堆中又划分了一块区域,注意这个细节!)。
它的主要使用方法(或者说如何保证变量指向的是字符串常量池中的数据)有两种:
1.直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。
String s = "abc";
2.如果不是用双引号声明的String对象,可以使用String提供的intern方法,这个下面会解释,先记住以下结论。
字符串常量池存的东西有两种情况:
1.字符串对象,比如上面的“abc”
2.堆对象的引用。

二.intern方法介绍

前置知识:
1.字符串拼接的时候只要其中有一个是变量(非final修饰),拼接出来的对象就在堆中,相当于在堆空间中new String("XXX")(不是在字符串常量池中)。变量拼接的原理是StringBuilder调用append方法然后再调用toString方法。
2.new String("ab")会创建几个对象?
两个对象,一个是在堆空间中,一个在字符串常量池中(字节码指令ldc)。有兴趣的小伙伴可以去看编译后的字节码文件。
3.new String("a")+new String("b")呢?
六个对象。有兴趣的小伙伴可以去看编译后的字节码文件。
通过看字节码文件可知:


image

参考自官方文档:在jdk8中,intern的作用是如果字符串常量池已经包含一个等于(通过equals方法比较)此String对象的字符串,则返回字符串常量池中这个字符串的引用, 否则将当前String对象的引用地址(堆中对象的引用地址)添加(或者叫复制)到字符串常量池中并返回,这么做是为了节约堆空间,毕竟都在堆中。
例如:
String s = new String("s").intern();
解读该行代码:new String("s")代表创建了两个对象,一个是在堆空间中,一个在字符串常量池中。new String("s").intern()则代表返回字符串常量池中的那个对象的引用赋给s变量。

三.面试题解析

面试题如下,判断输出是true还是false。这里直接附上解析了,后面还有练习题。

String s = new String("1");
s.intern();//调用此方法之前,字符串常量池中已经存在了“1”
String s2 = "1";
System.out.println(s == s2);//jdk6:false jdk7/8:false

String s3 = new String("1") + new String("1");//s3变量记录的地址为:new String("11"),堆中。
//执行完上一行代码以后,字符串常量池中,不存在“11”!!!
s3.intern();//在字符串常量池中生成“11”。jdk6中,永久代中创建了一个新的对象“11”,也就有了新的地址。
                                   //jdk7/jdk8中,此时常量中并没有创建“11”,而是添加一个指向堆空间中new String("11")的地址  
String s4 = "11";//s4变量记录的地址:使用的是上一行代码执行时,在字符串常量池中生成的“11”的地址
System.out.println(s3 == s4);//jdk6:false jdk7/8:true

示意图:


image

四.String的intern方法总结

image

五.巩固练习

String s = new String("a") + new String("b");//new String("ab")
String s2 = s.intern();//jdk6中,在串池中创建一个字符串“ab”
                       //jdk7/8中,串池中没有创建字符串“ab”,而是创建一个引用,指向new String("ab")
System.out.println(s2=="ab");//jdk6:true  jdk8:true
System.out.println(s=="ab");//jdk6:false  jdk8:true
String s1 = new String("ab");//会在字符串常量池中生成"ab"
s1.intern();
String s2 = "ab";
System.out.println(s1 == s2);//jdk8:false







参考资料:
B站《尚硅谷JVM教程》
美团技术:https://tech.meituan.com/2014/03/06/in-depth-understanding-string-intern.html

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