Java常量池理解與總結
來源：夢工廠
一.相關概念
什么是常量
用final修飾的成員變量表示常量，值一旦給定就無法改變！
final修飾的變量有三種：靜態變量、實例變量和局部變量，分別表示三種類型的常量。
Class文件中的常量池
在Class文件結構中，最頭的4個字節用于存儲魔數Magic Number，用于確定一個文件是否能被JVM接受，再接著4個字節用于存儲版本號，前2個字節存儲次版本號，后2個存儲主版本號，再接著是用于存放常量的常量池，由于常量的數量是不固定的，所以常量池的入口放置一個U2類型的數據(constant_pool_count)存儲常量池容量計數值。
常量池主要用于存放兩大類常量：字面量(Literal)和符號引用量(Symbolic References)，字面量相當于Java語言層面常量的概念，如文本字符串，聲明為final的常量值等，符號引用則屬于編譯原理方面的概念，包括了如下三種類型的常量：
- 類和接口的全限定名
- 字段名稱和描述符
- 方法名稱和描述符 </ul>
方法區中的運行時常量池
運行時常量池是方法區的一部分。
CLass文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項信息是常量池，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在類加載后進入方法區的運行時常量池中存放。
運行時常量池相對于CLass文件常量池的另外一個重要特征是具備動態性，Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產生，也就是并非預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
常量池的好處
常量池是為了避免頻繁的創建和銷毀對象而影響系統性能，其實現了對象的共享。
例如字符串常量池，在編譯階段就把所有的字符串文字放到一個常量池中。
（1）節省內存空間：常量池中所有相同的字符串常量被合并，只占用一個空間。
（2）節省運行時間：比較字符串時，==比equals()快。對于兩個引用變量，只用==判斷引用是否相等，也就可以判斷實際值是否相等。
雙等號==的含義
基本數據類型之間應用雙等號，比較的是他們的數值。
復合數據類型(類)之間應用雙等號，比較的是他們在內存中的存放地址。
二.8種基本類型的包裝類和常量池
java中基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術，即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；
Integer i1 = 40; Integer i2 = 40; System.out.println(i1==i2);//輸出TRUE
這5種包裝類默認創建了數值[-128，127]的相應類型的緩存數據，但是超出此范圍仍然會去創建新的對象。
//Integer 緩存代碼 ：
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);
}Integer i1 = 400; Integer i2 = 400; System.out.println(i1==i2);//輸出false
兩種浮點數類型的包裝類Float,Double并沒有實現常量池技術。
Double i1=1.2; Double i2=1.2; System.out.println(i1==i2);//輸出false
應用常量池的場景
(1)Integer i1=40；Java在編譯的時候會直接將代碼封裝成Integer i1=Integer.valueOf(40);，從而使用常量池中的對象。
(2)Integer i1 = new Integer(40);這種情況下會創建新的對象。
Integer i1 = 40; Integer i2 = new Integer(40); System.out.println(i1==i2);//輸出false
Integer比較更豐富的一個例子
Integer i1 = 40; Integer i2 = 40; Integer i3 = 0; Integer i4 = new Integer(40); Integer i5 = new Integer(40); Integer i6 = new Integer(0);System.out.println("i1=i2 " + (i1 == i2)); System.out.println("i1=i2+i3 " + (i1 == i2 + i3)); System.out.println("i1=i4 " + (i1 == i4)); System.out.println("i4=i5 " + (i4 == i5)); System.out.println("i4=i5+i6 " + (i4 == i5 + i6));
System.out.println("40=i5+i6 " + (40 == i5 + i6));</pre>i1=i2 true i1=i2+i3 true i1=i4 false i4=i5 false i4=i5+i6 true 40=i5+i6 true解釋：語句
i4 == i5 + i6，因為+這個操作符不適用于Integer對象，首先i5和i6進行自動拆箱操作，進行數值相加，即i4 == 40。然后Integer對象無法與數值進行直接比較，所以i4自動拆箱轉為int值40，最終這條語句轉為40 == 40進行數值比較。
Java中的自動裝箱與拆箱三.String類和常量池
String對象創建方式
String str1 = "abcd"; String str2 = new String("abcd"); System.out.println(str1==str2);//false這兩種不同的創建方法是有差別的，第一種方式是在常量池中拿對象，第二種方式是直接在堆內存空間創建一個新的對象。
只要使用new方法，便需要創建新的對象。連接表達式 +
（1）只有使用引號包含文本的方式創建的String對象之間使用“+”連接產生的新對象才會被加入字符串池中。
（2）對于所有包含new方式新建對象（包括null）的“+”連接表達式，它所產生的新對象都不會被加入字符串池中。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</pre>
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; // 將兩個常量用+連接對s進行初始化 String t = "abcd"; if (s == t) { System.out.println("s等于t，它們是同一個對象"); } else { System.out.println("s不等于t，它們不是同一個對象"); } } s等于t，它們是同一個對象A和B都是常量，值是固定的，因此s的值也是固定的，它在類被編譯時就已經確定了。也就是說：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) { // 將兩個常量用+連接對s進行初始化 String s = A + B; String t = "abcd"; if (s == t) { System.out.println("s等于t，它們是同一個對象"); } else { System.out.println("s不等于t，它們不是同一個對象"); } } s不等于t，它們不是同一個對象A和B雖然被定義為常量，但是它們都沒有馬上被賦值。在運算出s的值之前，他們何時被賦值，以及被賦予什么樣的值，都是個變數。因此A和B在被賦值之前，性質類似于一個變量。那么s就不能在編譯期被確定，而只能在運行時被創建了。
String s1 = new String("xyz");創建了幾個對象？考慮類加載階段和實際執行時。
（1）類加載對一個類只會進行一次。”xyz”在類加載時就已經創建并駐留了（如果該類被加載之前已經有”xyz”字符串被駐留過則不需要重復創建用于駐留的”xyz”實例）。駐留的字符串是放在全局共享的字符串常量池中的。
（2）在這段代碼后續被運行的時候，”xyz”字面量對應的String實例已經固定了，不會再被重復創建。所以這段代碼將常量池中的對象復制一份放到heap中，并且把heap中的這個對象的引用交給s1 持有。
這條語句創建了2個對象。java.lang.String.intern()
運行時常量池相對于CLass文件常量池的另外一個重要特征是具備動態性，Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產生，也就是并非預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池，運行期間也可能將新的常量放入池中，這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
String的intern()方法會查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有則返回該字符串的引用,如果沒有則添加自己的字符串進入常量池。
public static void main(String[] args) { String s1 = new String("計算機"); String s2 = s1.intern(); String s3 = "計算機"; System.out.println("s1 == s2? " + (s1 == s2)); System.out.println("s3 == s2? " + (s3 == s2)); }s1 == s2? false s3 == s2? true字符串比較更豐富的一個例子
public class Test { public static void main(String[] args) { String hello = "Hello", lo = "lo"; System.out.println((hello == "Hello") + " "); System.out.println((Other.hello == hello) + " "); System.out.println((other.Other.hello == hello) + " "); System.out.println((hello == ("Hel"+"lo")) + " "); System.out.println((hello == ("Hel"+lo)) + " "); System.out.println(hello == ("Hel"+lo).intern()); } } class Other { static String hello = "Hello"; } package other; public class Other { public static String hello = "Hello"; }true true true true false true在同包同類下,引用自同一String對象.
在同包不同類下,引用自同一String對象.
在不同包不同類下,依然引用自同一String對象.
在編譯成.class時能夠識別為同一字符串的,自動優化成常量,引用自同一String對象.
在運行時創建的字符串具有獨立的內存地址,所以不引用自同一String對象.