Java之String详解（new String会创建几个对象问题）

String的基本特性

String:代表不可变的字符序列。简称：不可变性。

当对字符串重新赋值时，需要重写指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当对现有的字符串进行连接操作时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。
当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时，也需要重新指定内存区域赋值，不能使用原有的value进行赋值。

注意：

通过字面量（即""）的方式（区别于new)给一个字符串赋值，此时的字符串值声明在字符串常量池中。
字符串常量池中是不会存储相同内容的字符串的。

String的String Pool是一个固定大小的Hashtable,默认值大小长度是1009。如果放进String Pool的String非常多，就会造成Hash冲突严重，从而导致链表会很长，而链表长了后直接会造成的影响就是当调用String.internt时性能会大幅下降。
使用-XX:StringTableSize可设置StringTable的长度
在jdk6中StringTable是固定的，就是1009的长度，所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。StringTablesize设置没有要求
在jdk7中StringTable的长度默认值是60013，StringTableSize设置没有要求
JDK8开始，设置StringTable的长度的话，1009是可设置的最小值。

版本变动

JKD9开始String再也不用char[]来存储啦，改成了byte[]加上编码标记，节约了一些空间。
原因：因为有一些国家的语言最小单位是可以用一个byte存储的（如字母）

那StringBuffer和StringBuilder是否仍无动于衷呢？

当然都做了响应对的调整

String的内存分配

在Java语言中有8种基本数据类型和一种比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、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种基本数据类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种。

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。
比如：String info=“hello world”;
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。

本章亮点：new String(“a”) 到底创建了几个对象

String a = new String("a");

对应字节码

 0 new #2 <java/lang/String>
 3 dup
 4 ldc #3 <a>
 6 invokespecial #4 <java/lang/String.<init> : (Ljava/lang/String;)V>
 9 astore_1
10 return

解析：

第一个对象：new String是必然的
第二个对象：取决于字节码指令ldc

本人曾为了追寻此字节码指令找到了最后的汇编实现，但是未做详细记录，所以在此仅分享为主，感兴趣可自行查阅。

ldc是一个加载指令，可以加载String、方法类型或方法句柄的符号引用，但是如果要加载String、方法类型或方法句柄的符号引用，则会在类连接过程中重写ldc字节码指令为虚拟机内部使用的字节码指令_fast_aldc,而在加载字符串时（即 ldc #3）底层实现会先在字符串常量池中寻找，若是没有找到会创建该字符串并返回。
所以 new String(“a”) 最后应该是创建了两个对象 （一个为new创建的String对象，一个为字符串常量池中的"a"）

题外话

如果是new String(“java”)的话，就是一个对象。因为在jvm启动时已经在某个类中加载过”java“此字符串。具体是哪个忘记了

版本区别

Java6及以前，字符串常量池存放在永久代。
Java7中Oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变，即将字符串常量池的位置调整到Java堆内。

所有的字符串都保存在堆(Heap)中，和其他普通对象一样，这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
字符串常量池概念原本使用得比较多，但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java7中使用String.intern()。
Java8元空间，字符串常量在堆
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图片来源：尚硅谷

String的基本操作

字符串拼接操作

常量与常量的拼接结果在常量池，原理是编译期优化
常量池中不会存在相同内容的常量。
只要其中有一个是变量，结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder
如果拼接的结果调用intern()方法，则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中，并返回此对象地址。

在javac编译后就以及优化掉了+操作

拼接2

取一个拼接字符串字节码为例子

证明+字符串本质上为StringBuilder.append方法

intern()的使用

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：intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在，若不存在就会将当前字串放入常量池中。

比如：String myInfo=new String(“hello world”).intern();

也就是说，如果在任意字符串上调用String.intern方法，那么其返回结果所指向的那个类实例，必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此，下列表达式的值必定是true:

(“a”+“b”+“c”).intern()=“abc”

通俗点讲，Interned String就是确保字符串在内存里只有一份拷贝，这样可以节约内存空间，加快字符串操作任务的执行速度。注意，这个值会被存放在字符串内部池(String Intern Pool)。

jdk6

jdk7/8

总结：

jdk1.6中，将这个字符串对象尝试放入串池。

如果串池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址
如果没有，会把此对象复制一份，放入串池，并返回串池中的对象地址

jdk1.7起，将这个字符串对象尝试放入串池。

如果串池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址
如果没有，则会把对象的引用地址复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址

举例：

以下代码在jdk6以及jdk7之后的执行结果

public class StringTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        String s  = new String("a")+new String("b");
        String s2 =s.intern();
        System.out.println(s2 =="ab");
        System.out.println(s =="ab");
    }
}

jdk6中结果为 true false

图解：

jdk7/8结果为true true

图解：

jdk7起，将字符串常量池与静态变量移入堆中，在调用intern时，显然不会很傻的在一个空间创建两个表达一个意思的对象，所以在字符串常量池中不存在目标字符串时，仅仅时创建一个指向目标字符串的引用。