jvm--常量池

允我心安 提交于 2019-12-05 17:28:31

class常量池、字符串常量池、运行时常量池

 class常量池

我们写的每一个Java类被编译后,就会形成一份class文件;class文件中除了包含类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息就是常量池(constant pool table),用于存放编译器生成的各种字面量(Literal)和符号引用(Symbolic References);每个class 文件都有一个class常量池;

注:字面量包括:1.文本字符串 2.八种基本类型的值 3.被声明为final的常量等; 符号引用包括:1.类和方法的全限定名 2.字段的名称和描述符 3.方法的名称和描述符

例如String a = “aa”。其中”aa”就是字面量


 字符串常量池

看名字我们就可以知道字符串常量池会用来存放字符串,也就是说常量池中的文本字符串会在类加载时进入字符串常量池。
那字符串常量池和运行时常量池是什么关系呢?上面我们说常量池中的字面量会在类加载后进入运行时常量池,其中字面量中有包括文本字符串,显然从这段文字我们可以知道字符串常量池存在于运行时常量池中。也就存在于方法区中。
不过在周志明那本深入java虚拟机中有说到,到了JDK1.7时,字符串常量池就被移出了方法区,转移到了里了。
那么我们可以推断,到了JDK1.7以及之后的版本中,运行时常量池并没有包含字符串常量池,运行时常量池存在于方法区中,而字符串常量池存在于中。

(字符串池里的内容是在类加载完成,经过验证,准备阶段之后在[1.7之后在堆中,1.7之前在运行时常量池也就是方法区]生成字符串对象实例,然后将该字符串对象实例的引用值存到string pool中(记住:string pool中存的是引用值而不是具体的实例对象,具体的实例对象是在[1.7之后在堆中,1.7之前在运行时常量池也就是方法区]开辟的一块空间存放的。)。 在HotSpot VM里实现的string pool功能的是一个StringTable类,它是一个哈希表,里面存的是驻留字符串(也就是我们常说的用双引号括起来的)的引用(而不是驻留字符串实例本身),也就是说在[1.7之后在堆中,1.7之前在运行时常量池也就是方法区]的某些字符串实例被这个StringTable引用之后就等同被赋予了”驻留字符串”的身份。这个StringTable在每个HotSpot VM的实例只有一份,被所有的类共享。)


运行时常量池

我们知道类加载器会加载对应的Class文件,而上面的class文件中的常量池,会在类加载后进入方法区中的运行时常量池【此时存在在内存中】。由此可知,运行时常量池也是每个类都有一个。

注意运行时常量池存在于方法区中。class常量池中存的是字面量和符号引用,也就是说他们存的并不是对象的实例,而是对象的符号引用值。而经过解析(resolve)之后,也就是把符号引用替换为直接引用,解析的过程会去查询字符串池,也就是我们上面所说的StringTable(全局的),以保证运行时常量池所引用的字符串与全局字符串池中所引用的是一致的


 

 采用字面值的方式创建一个字符串时,JVM首先会去字符串池中查找是否存在"aaa"这个对象,如果不存在,则在字符串池中创建"aaa"这个对象,然后将池中"aaa"这个对象的引用地址返回给字符串常量str,这样str会指向池中"aaa"这个字符串对象;如果存在,则不创建任何对象,直接将池中"aaa"这个对象的地址返回,赋给字符串常量。

在本例中,执行:str == str2 ,结果等于true, 这是因为,创建字符串对象str2时,字符串池中已经存在"aaa"这个对象,直接把对象"aaa"的引用地址返回给str2,这样str2指向了池中"aaa"这个对象,也就是说str和str2指向了同一个对象,因此语句System.out.println(str == str2)输出:true


 

 采用new关键字新建一个字符串对象时,JVM首先在字符串池中查找有没有"aaa"这个字符串对象,如果有,则不在池中再去创建"aaa"这个对象了,直接在堆中创建一个"aaa"字符串对象,然后将堆中的这个"aaa"对象的地址返回赋给引用str3,这样,str3就指向了堆中创建的这个"aaa"字符串对象;如果没有,则首先在字符串池中创建一个"aaa"字符串对象,然后再在堆中创建一个"aaa"字符串对象,然后将堆中这个"aaa"字符串对象的地址返回赋给str3引用,这样,str3指向了堆中创建的这个"aaa"字符串对象。

在这个例子中,执行:str3 == str4,结果等于false,因为,采用new关键字创建对象时,每次new出来的都是一个新的对象,也即是说引用str3和str4指向的是两个不同的对象,因此语句System.out.println(str3 == str4)输出:false。

字符串池的实现有一个前提条件:String对象是不可变的。因为这样可以保证多个引用可以同事指向字符串池中的同一个对象。如果字符串是可变的,那么一个引用操作改变了对象的值,对其他引用会有影响,这样显然是不合理的。

注意:

  • 对于直接做+运算的两个字符串(字面量)常量,jvm在编译阶段会对其进行优化,直接把运算后的结果放入常量池中,参与运算的字符串并不会放入常量池 
  • 对于先声明的字符串字面量常量,会放入常量池,但是若使用字面量的引用进行运算就不会把运算后的结果放入常量池中了
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