前言
大家好, 这里是Yve菌, 今天给大家讲的是常量池的相关内容. 常量池一共分为4种, 他们分别是: Class文件常量池, 运行时常量池, 字符串常量池和基本类型封装类常量池
一、Class文件常量池
顾名思义, class文件常量池是存储在class文件中的, 当我们使用javac命令编译之后变量就存储在了class文件中, Class常量池可以理解为是Class文件中的资源仓库, 主要是存放编译阶段生成的各种字面量和符号引用
以下为一个class文件的大体结构:
我们发现其中都是字节码, 我们凭肉眼无法识别. 使用javap -v Math.class指令对class文件进行反编译
我们可以看到Constant pool, 里面的存放着两个类常量: 字面量和符号引用
字面量
字面量就是指由字母、数字等构成的字符串或者数值常量, 通常为java语句”=”后面的数值, 如：int a=1; 在这个例子中1就是字面量。
符号引用
符号引用是编译原理中的概念，是相对于直接引用来说的。主要包括了以下三类常量：
- 类和接口的全限定名
- 字段的名称和描述符
- 方法的名称和描述符
这些常量池现在是静态信息，只有到运行时被加载到内存后，这些符号才有对应的内存地址信息，这些常量池一旦被装入内存就变成运行时常量池，对应的符号引用在程序加载或运行时会被转变为被加载到内存区域的代码的直接引用，也就是我们说的动态链接了。
二、运行时常量池
我们知道运行一个class文件的第一步为加载, 在这个过程中系统会读取磁盘上的class文件, 并将读入的字节流从静态存储结构转换为方法区中的运行时的数据结构, 这便将class文件常量池的信息导入到了运行时常量池中了. 需要注意的是, 在class文件中, 每一个class都有一个对应的常量池, 而在所有被加载的class常量都被放入到同一个运行时常量池中了, 换句话说也就是所有的class共享同一个运行时常量池, 相同的字符串在运行时常量池中也只会存在一份.
三、字符串常量池
我们所有创建的String字符串都会被放在字符串常量池中.
字符串常量池的设计思想
- 字符串的分配，和其他的对象分配一样，耗费高昂的时间与空间代价，作为最基础的数据类型，大量频繁的创建字符串，极大程度地影响程序的性能
- JVM为了提高性能和减少内存开销，在实例化字符串常量的时候进行了一些优化
- 为字符串开辟一个字符串常量池，类似于缓存区
- 创建字符串常量时，首先查询字符串常量池是否存在该字符串
- 存在该字符串，返回引用实例，不存在，实例化该字符串并放入池中
字符串的三种操作(jdk1.7及以上版本)
-
直接赋值
String a = "abc";
这种方式创建的字符串对象只会存在于常量池中, 当我们创建字符串a时, jvm会首先去字符串常量池中通过 equals(key) 方法，判断这个字符串是否存在, 若存在则直接返回该字符串的引用; 若不存在则会创建一个该字符串并返回引用. -
new String()
String a = new String("abc");
用这种方式创建的字符串首先会去常量池中查看是否存在该字符串, 若存在则直接去堆中创建一个字符串对象并返回引用; 若不存在则会先在常量池中创建一个字符串, 再去堆中创建该字符串对象并返回引用. -
intern()
String a = new String("abc");
String b = a.intern();
System.out.println(a == b) //false
intern()方法是一个本地方法, 当调用该方法时, jvm首先会去常量池中判断该对象是否存在, 若存在则直接返回, 若不存在则会返回一个指向a的引用.
字符串常量池的位置
Jdk1.6及之前： 有永久代, 运行时常量池在永久代，运行时常量池包含字符串常量池
Jdk1.7：有永久代，但已经逐步“去永久代”，字符串常量池从永久代里的运行时常量池分离到堆里
Jdk1.8及之后： 无永久代，运行时常量池在元空间，字符串常量池里依然在堆里
/**
* jdk6：-Xms6M -Xmx6M -XX:PermSize=6M -XX:MaxPermSize=6M
* jdk8：-Xms6M -Xmx6M -XX:MetaspaceSize=6M -XX:MaxMetaspaceSize=6M
*/
public class RuntimeConstantPoolOOM{
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
String str = String.valueOf(i).intern();
list.add(str);
}
}
}
运行结果：
jdk7及以上：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
jdk6：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
由上面两个图，也不难理解为什么 JDK 1.6 字符串池溢出会抛出 OutOfMemoryError: PermGen space ，而在 JDK 1.7 及以上版本抛出 OutOfMemoryError: Java heap space 。
四、基本类型封装类常量池
java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术(严格来说应该叫对象池，在堆上)，这些类是Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean,另外两种浮点数类型的包装类则没有实现。另外Byte,Short,Integer,Long,Character这5种整型的包装类也只是在对应值小于等于127时才可使用对象池，也即对象不负责创建和管理大于127的这些类的对象。因为一般这种比较小的数用到的概率相对较大。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//5种整形的包装类Byte,Short,Integer,Long,Character的对象，
//在值小于127时可以使用对象池
Integer i1 = 127; //这种调用底层实际是执行的Integer.valueOf(127)，里面用到了IntegerCache对象池
Integer i2 = 127;
System.out.println(i1 == i2);//输出true
//值大于127时，不会从对象池中取对象
Integer i3 = 128;
Integer i4 = 128;
System.out.println(i3 == i4);//输出false
//用new关键词新生成对象不会使用对象池
Integer i5 = new Integer(127);
Integer i6 = new Integer(127);
System.out.println(i5 == i6);//输出false
//Boolean类也实现了对象池技术
Boolean bool1 = true;
Boolean bool2 = true;
System.out.println(bool1 == bool2);//输出true
//浮点类型的包装类没有实现对象池技术
Double d1 = 1.0;
Double d2 = 1.0;
System.out.println(d1 == d2);//输出false
}
}
总结
以上就是4种常量池及他们的作用了, 如果本篇文章能够帮助到你, 麻烦点个赞呗, 感谢大家!
原文地址：http://www.cnblogs.com/Limelimelimes/p/16811579.html
