Java 字符串優(yōu)化:詳解 String.intern() 方法
在Java編程中,字符串是最常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型之一,但是對(duì)于字符串的操作往往需要注意內(nèi)存的使用和性能問(wèn)題。本文我們將深入探討Java中的字符串優(yōu)化技術(shù),重點(diǎn)關(guān)注于String類(lèi)的intern()方法,以及如何正確地使用它來(lái)優(yōu)化字符串操作
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昨天介紹了深入理解Java字符串常量池,介紹了String創(chuàng)建方法以及字符串常量池,今天介紹String一個(gè)方法String.intern(),大家可以看看美團(tuán)寫(xiě)的美團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入解析 String.intern()文章,這是精品中精品,可是大家看了之后會(huì)覺(jué)得,我要放棄學(xué)習(xí)Java,因?yàn)橛悬c(diǎn)看不懂,那么我簡(jiǎn)化給大家講講,前提是小伙伴已經(jīng)理解昨天深入理解Java字符串常量池這篇文章一下幾點(diǎn):
- 1.使用雙引號(hào)聲明的字符串對(duì)象會(huì)保存在字符串常量池中
- 2.使用 new 關(guān)鍵字創(chuàng)建的字符串對(duì)象會(huì)先從字符串常量池中找,如果沒(méi)找到就創(chuàng)建一個(gè),然后再在堆中創(chuàng)建字符串對(duì)象;如果找到了,就直接在堆中創(chuàng)建字符串對(duì)象
思考:new String("spring") + new String("葵花寶典");操作如何進(jìn)行性能優(yōu)化
1.String.intern()簡(jiǎn)介
String str = new String("spring") + new String("葵花寶典");
如果要把上面str內(nèi)容存放到常量池,就需要使用intern()方法
注意:Java 7時(shí),字符串常量池從永久代中移動(dòng)到了堆中,但是永久代還沒(méi)有完全被移除。Java 8時(shí),永久代被徹底移除。
Java 7之前和Java 7之后,String.intern()方法在執(zhí)行時(shí)的策略發(fā)生了變化,這一變化直接影響了內(nèi)存的利用方式
- 在Java 7之前,無(wú)論對(duì)象是否已經(jīng)存在于堆中,String.intern()方法都會(huì)在字符串常量池中創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。
- Java 7之后,由于字符串常量池被移動(dòng)到了堆中,執(zhí)行String.intern()方法時(shí),如果堆中已經(jīng)存在了該對(duì)象,字符串常量池中就不會(huì)創(chuàng)建新的對(duì)象,而是直接保存堆中對(duì)象的引用。這一優(yōu)化節(jié)省了一部分內(nèi)存空間。
2. String.intern()舉例說(shuō)明
可能小伙伴還沒(méi)有理解,那么別怕,通過(guò)以下例子進(jìn)行說(shuō)明
2.1. new String("spring葵花寶典")
String str1 = new String("spring葵花寶典");
String str2= str1.intern();
System.out.println(str1 == str2);
思考:大家猜猜上面代碼結(jié)果是什么?可能小伙伴猜不出來(lái),那么我直接來(lái)解釋一下
第一行,字符串常量池中會(huì)先創(chuàng)建一個(gè)spring葵花寶典的對(duì)象,然后堆中會(huì)再創(chuàng)建一個(gè)spring葵花寶典的對(duì)象,str1 引用的是堆中的對(duì)象。
第二行,str1 執(zhí)行 intern() 方法,該方法會(huì)從字符串常量池中查找spring葵花寶典,如果常量池中存在spring葵花寶典字符串是否存在,因?yàn)榈谝恍写a已經(jīng)在字符串常量池創(chuàng)建spring葵花寶典,所以 str2引用的是字符串常量池中的對(duì)象
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str1 和 str2 的引用地址是不同的,str1一個(gè)來(lái)自堆,str2一個(gè)來(lái)自字符串常量池,所以輸出的結(jié)果為 false。
2.2. new String("spring") + new String("葵花寶典")
String str1 = new String("spring") + new String("葵花寶典");
String str2= str1.intern();
System.out.println(str1 == str2);
思考:2.1輸出結(jié)果是false,那么2.2結(jié)果也是false?
可能小伙伴猜錯(cuò)了,代碼輸出結(jié)果為true,這是為啥?
第一行,字符串常量池中會(huì)先創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象spring和葵花寶典,然后堆中會(huì)再創(chuàng)建兩個(gè)匿名對(duì)象spring和葵花寶典,最后還有一個(gè)spring葵花寶典對(duì)象(一會(huì)解釋?zhuān)?,str1 引用的是堆中spring葵花寶典對(duì)象。
第二行,str1 執(zhí)行 intern() 方法,該方法會(huì)從字符串常量池中查找spring葵花寶典對(duì)象是否存在,此時(shí)字符串常量池不存在,但是堆中存在
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字符串常量池中保存的是堆中spring葵花寶典對(duì)象的引用,也就是說(shuō),str1 和 str2 的引用地址是相同,所以輸出的結(jié)果為 true
具體步驟如下:
- 創(chuàng)建 "spring" 字符串對(duì)象,存儲(chǔ)在字符串常量池中。
- 創(chuàng)建 "葵花寶典" 字符串對(duì)象,存儲(chǔ)在字符串常量池中。
- 執(zhí)行 new String("spring"),在堆上創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象,內(nèi)容為 "spring"。
- 執(zhí)行 new String("葵花寶典"),在堆上創(chuàng)建一個(gè)字符串對(duì)象,內(nèi)容為 "葵花寶典"。
- 執(zhí)行 new String("spring") + new String("葵花寶典"),會(huì)創(chuàng)建一個(gè) StringBuilder 對(duì)象,并將 "spring" 和 "葵花寶典" 追加到其中,然后調(diào)用 StringBuilder 對(duì)象的 toString() 方法,將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)新的字符串對(duì)象,內(nèi)容為 "spring葵花寶典"。這個(gè)新的字符串對(duì)象存儲(chǔ)在堆上。
特別說(shuō)明:編譯器遇到 + 號(hào)這個(gè)操作符的時(shí)候,會(huì)將 new String("spring") + new String("葵花寶典") 編譯代碼如下:
new StringBuilder().append("spring").append("葵花寶典").toString();
實(shí)際步驟如下:
- 創(chuàng)建一個(gè) StringBuilder 對(duì)象。
- StringBuilder 對(duì)象上調(diào)用 append("spring"),將 "spring" 追加到 StringBuilder 中。
- 在 StringBuilder 對(duì)象上調(diào)用 append("葵花寶典"),將 "葵花寶典" 追加到 StringBuilder 中。
- 在 StringBuilder 對(duì)象上調(diào)用 toString() 方法,將 StringBuilder 轉(zhuǎn)換為一個(gè)新的字符串對(duì)象,內(nèi)容為 "spring葵花寶典"
3. String.intern()使用注意事項(xiàng)
盡管String.intern()方法能夠有效地優(yōu)化字符串操作,但是在使用時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):
- 不要濫用intern()方法: 雖然intern()方法可以確保所有具有相同內(nèi)容的字符串共享相同的內(nèi)存空間,但也不要隨意使用,因?yàn)樽址A砍厥怯写笮∠拗频?,過(guò)多的字符串可能會(huì)導(dǎo)致性能下降。
- 注意內(nèi)存消耗: 使用intern()方法可能會(huì)增加內(nèi)存消耗,因?yàn)樗鼤?huì)將字符串對(duì)象存儲(chǔ)到常量池中,而常量池是位于堆內(nèi)存中的一部分。