Java常量池理解与总结

标签: java 常量 理解 | 发表时间:2016-02-21 09:34 | 作者:xhmj12
出处:http://www.iteye.com

一.相关概念

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。

Class文件中的常量池

在Class文件结构中,最头的4个字节用于存储魔数 Magic Number,用于确定一个文件是否能被JVM接受,再接着4个字节用于存储版本号,前2个字节存储次版本号,后2个存储主版本号,再接着是用于存放常量的常量池,由于常量的数量是不固定的,所以常量池的入口放置一个U2类型的数据(constant_pool_count)存储常量池容量计数值。

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

方法区中的运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。

CLass文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

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。

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。
(1)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。
(2)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。

双等号==的含义

基本数据类型之间应用双等号,比较的是他们的数值。

复合数据类型(类)之间应用双等号,比较的是他们在内存中的存放地址。

二.8种基本类型的包装类和常量池

java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术,即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean;

Integer i1 = 40;
Integer i2 = 40;
System.out.println(i1==i2);//输出TRUE

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。

//Integer 缓存代码 :
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);//输出false

两种 浮点数类型的包装类Float,Double并没有实现常量池技术。

Double i1=1.2;
Double i2=1.2;
System.out.println(i1==i2);//输出false

应用常量池的场景

(1) 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。

(2) Integer i1 = new Integer(40);这种情况下会创建新的对象。

Integer i1 = 40;
Integer i2 = new Integer(40);
System.out.println(i1==i2);//输出false

Integer比较更丰富的一个例子

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));
i1=i2   true
i1=i2+i3   true
i1=i4   false
i4=i5   false
i4=i5+i6   true
40=i5+i6   true

解释:语句 i4 == i5 + i6,因为+这个操作符不适用于Integer对象,首先i5和i6进行自动拆箱操作,进行数值相加,即 i4 == 40。然后Integer对象无法与数值进行直接比较,所以i4自动拆箱转为int值40,最终这条语句转为 40 == 40进行数值比较。
Java中的自动装箱与拆箱

三.String类和常量池

String对象创建方式

String str1 = "abcd";
String str2 = new String("abcd");
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。

连接表达式 +

(1)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。
(2)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。

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

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");   
}   
} 
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");   
}   
} 
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。

String s1 = new String("xyz"); 创建了几个对象?

考虑类加载阶段和实际执行时。

(1)类加载对一个类只会进行一次。”xyz”在类加载时就已经创建并驻留了(如果该类被加载之前已经有”xyz”字符串被驻留过则不需要重复创建用于驻留的”xyz”实例)。驻留的字符串是放在全局共享的字符串常量池中的。

(2)在这段代码后续被运行的时候,”xyz”字面量对应的String实例已经固定了,不会再被重复创建。所以这段代码将常量池中的对象复制一份放到heap中,并且把heap中的这个对象的引用交给s1 持有。
这条语句创建了2个对象。

java.lang.String.intern()

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。

public static void main(String[] args) {    
   String s1 = new String("计算机");
   String s2 = s1.intern();
   String s3 = "计算机";
   System.out.println("s1 == s2? " + (s1 == s2));
   System.out.println("s3 == s2? " + (s3 == s2));
}
s1 == s2? false
s3 == s2? true

字符串比较更丰富的一个例子

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

在同包同类下,引用自同一String对象.

在同包不同类下,引用自同一String对象.

在不同包不同类下,依然引用自同一String对象.

在编译成.class时能够识别为同一字符串的,自动优化成常量,引用自同一String对象.

在运行时创建的字符串具有独立的内存地址,所以不引用自同一String对象.



已有 0 人发表留言,猛击->> 这里<<-参与讨论


ITeye推荐



相关 [java 常量 理解] 推荐:

Java常量池理解与总结

- - 移动开发 - ITeye博客
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. Class文件中的常量池. 在Class文件结构中,最头的4个字节用于存储魔数 Magic Number,用于确定一个文件是否能被JVM接受,再接着4个字节用于存储版本号,前2个字节存储次版本号,后2个存储主版本号,再接着是用于存放常量的常量池,由于常量的数量是不固定的,所以常量池的入口放置一个U2类型的数据(constant_pool_count)存储常量池容量计数值.

Java基础—ClassLoader的理解

- - ZJD'S NOTES
} ``` 其余两个ClassLoader都是继承自`ClassLoader`这个类. Java的类加载采用了一种叫做“双亲委托”的方式(稍后解释),所以除了`Bootstarp ClassLoader`其余的ClassLoader都有一个“父”类加载器, 不是通过集成,而是一种包含的关系. ``` ##“双亲委托” 所谓“双亲委托”就是当加载一个类的时候会先委托给父类加载器去加载,当父类加载器无法加载的时候再尝试自己去加载,所以整个类的加载是“自上而下”的,如果都没有加载到则抛出`ClassNotFoundException`异常.

Java堆、栈和常量池原理

- - 研发管理 - ITeye博客
一:在JAVA中,有六个不同的地方可以存储数据:  . 这是最快的存储区,因为它位于不同于其他存储区的地方——处理器内部. 但是寄存器的数量极其有限,所以寄存器由编译器根据需求进行分配. 你不能直接控制,也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象. ------最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制..

Java堆栈常量池深入

- - Java - 编程语言 - ITeye博客
转自: http://uule.iteye.com/blog/1417299. 1.寄存器:最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制. 栈:存放基本类型的变量数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(字符串常量对象存放在常量池中.

JAVA基础之理解JNI原理

- shuangxi - 博客园-首页原创精华区
JNI是JAVA标准平台中的一个重要功能,它弥补了JAVA的与平台无关这一重大优点的不足,在JAVA实现跨平台的同时,也能与其它语言(如C、C++)的动态库进行交互,给其它语言发挥优势的机会. 有了JAVA标准平台的支持,使JNI模式更加易于实现和使用. 环境说明:ubuntu 10.4.2 LTS系统.

深入理解Java:内省(Introspector)

- - 博客园_首页
  内省(Introspector) 是Java 语言对 JavaBean 类属性、事件的一种缺省处理方法.   JavaBean是一种特殊的类,主要用于传递数据信息,这种类中的方法主要用于访问私有的字段,且方法名符合某种命名规则. 如果在两个模块之间传递信息,可以将信息封装进JavaBean中,这种对象称为“值对象”(Value Object),或“VO”.

理解Java对象序列化

- - 博客 - 伯乐在线
来源: jiangshapub 的博客( @jiangshapub). 关于Java序列化的文章早已是汗牛充栋了,本文是对我个人过往学习,理解及应用Java序列化的一个总结. 此文内容涉及Java序列化的基本原理,以及多种方法对序列化形式进行定制. 在撰写本文时,既参考了 Thinking in Java, Effective Java,JavaWorld,developerWorks中的相关文章和其它网络资料,也加入了自己的实践经验与理解,文、码并茂,希望对大家有所帮助.

Java序列化理解与总结

- - CSDN博客编程语言推荐文章
Java平台允许我们在内存中创建可复用的Java对象,但一般情况下,只有当JVM处于运行时,这些对象才可能存在,即,这些对象的生命周期不会比JVM的生命周期更长. 但在现实应用中,就可能要求在JVM停止运行之后能够保存指定的对象,并在将来重新读取被保存的对象. Java对象序列化就能够帮助我们实现该功能.

理解Java虚拟机体系结构

- - ImportNew
众所周知,Java支持平台无关性、安全性和网络移动性. 而Java平台由Java虚拟机和Java核心类所构成,它为纯Java程序提供了统一的编程接口,而不管下层操作系统是什么. 正是得益于Java虚拟机,它号称的“一次编译,到处运行”才能有所保障. 1.1 Java程序执行流程. Java程序的执行依赖于编译环境和运行环境.