江苏龙网

  1. 主页 > 生活百科 > >

Java 字符串常量池介绍，String Pool 的实现

Java字符串

本文将介绍 HotSpot 中的 String Pool，字符串常量池 。相对是一篇比较简单的文章，大家花几分钟就看完了 。
在 JAVA 世界中，构造一个 Java 对象是一个相对比较重的活，而且还需要垃圾回收，而缓存池就是为了缓解这个问题的 。
我们来看下基础类型的包装类的缓存，Integer 默认缓存 -128 ~ 127 区间的值，Long 和 Short 也是缓存了这个区间的值，Byte 只能表示 -127 ~ 128 范围的值，全部缓存了，Character 缓存了 0 ~ 127 的值 。Float 和 Double 没有缓存的意义 。

Integer 可通过设置 java.lang.Integer.IntegerCache.high 扩大缓存区间
String 不是基础类型，但是它也有同样的机制，通过 String Pool 来缓存 String 对象 。假设 "Java" 这个字符串我们会在应用程序中使用多次，我们肯定不希望在每次使用到的时候，都重新在堆中创建一个新的对象 。
当然，之所以 Integer、Long、String 这些类的对象可以缓存，是因为它们是不可变类
基础类型包装类的缓存池使用一个数组进行缓存，而 String 类型，JVM 内部使用 HashTable 进行缓存，我们知道，HashTable 的结构是一个数组，数组中每个元素是一个链表 。和我们平时使用的 HashTable 不同，JVM 内部的这个 HashTable 是不可以动态扩容的 。
Java 字符串常量池介绍，String Pool 的实现

文章插图
 
创建和回收当我们在程序中使用双引号来表示一个字符串时，这个字符串就会进入到 String Pool 中 。当然，这里说的是已被加载到 JVM 中的类 。
另外，就是 String#intern() 方法，这个方法的作用就是：
  • 如果字符串未在 Pool 中，那么就往 Pool 中增加一条记录，然后返回 Pool 中的引用 。
  • 如果已经在 Pool 中，直接返回 Pool 中的引用 。
只要 String Pool 中的 String 对象对于 GC Roots 来说不可达，那么它们就是可以被回收的 。
如果 Pool 中对象过多，可能导致 YGC 变长，因为 YGC 的时候，需要扫描 String Pool，可以看看笨神大佬的文章《JVM源码分析之String.intern()导致的YGC不断变长》 。
讨论 String Pool 的实现1、首先，我们先考虑 String Pool 的空间问题 。
在 Java 6 中，String Pool 置于 PermGen Space 中，PermGen 有一个问题，那就是它是一个固定大小的区域，虽然我们可以通过 -XX:MaxPermSize=N 来设置永久代的空间大小，但是不管我们设置成多少，它终归是固定的 。
所以，在 Java 6 中，我们应该尽量小心使用 String.intern() 方法，否则容易导致 OutOfMemoryError 。
到了 Java 7，大佬们已经着手去掉 PermGen Space 了，首先，就是将 String Pool 移到了堆中 。
把 String Pool 放到堆中，即使堆的大小也是固定的，但是这个时候，对于应用调优工作，只需要调整堆大小就行了 。
到了 Java 8，PermGen 已经被彻底废弃，出现了堆外内存区域 MetaSpace，String Pool 相应的从堆转移到了 MetaSpace 中 。
在 Java 8 中，String Pool 依然还是在 Heap Space 中 。感谢评论区的读者指出错误 。
2、其次，我们再讨论 String Pool 的实现问题 。
前面我们说了 String Pool 使用一个 HashTable 来实现，这个 HashTable 不可以扩容，也就意味着极有可能出现单个 bucket 中的链表很长，导致性能降低 。
在 Java 6 中，这个 HashTable 固定的 bucket 数量是 1009，后来添加了选项（-XX:StringTableSize=N）可以配置这个值 。到 Java 7（7u40），大佬们提高了这个默认值到 60013，Java 8 依然也是使用这个值，对于绝大部分应用来说，这个值是足够用的 。当然，如果你会在代码中大量使用 String#intern()，那么有必要手动设置一下这个值 。
为什么是 1009，而不是 1000 或者 1024？因为 1009 是质数，有利于达到更好的散列 。60013 同理 。
JVM 内部的 HashTable 是不扩容的，但是不代表它不 rehash，它会在发现散列不均匀的时候进行 rehash，这里不展开介绍 。
3、观察 String Pool 的使用情况 。
JVM 提供了 -XX:+PrintStringTableStatistics 启动参数来帮助我们获取统计数据 。
遗憾的是，只有在 JVM 退出的时候，JVM 才会将统计数据打印出来，JVM 没有提供接口给我们实时获取统计数据 。
SymbolTable statistics:Number of buckets:20011 =160088 bytes, avg8.000Number of entries:10923 =262152 bytes, avg24.000Number of literals:10923 =425192 bytes, avg38.926Total footprint:=847432 bytesAverage bucket size:0.546Variance of bucket size :0.545Std. dev. of bucket size:0.738Maximum bucket size:6## 看下面这部分：StringTable statistics:Number of buckets:60003 =480024 bytes, avg8.000Number of entries:4000774 =96018576 bytes, avg24.000Number of literals:4000774 = 1055252184 bytes, avg 263.762Total footprint:= 1151750784 bytesAverage bucket size:66.676Variance of bucket size :19.843Std. dev. of bucket size:4.455Maximum bucket size:84


推荐阅读


上一篇：推荐给专业人士10个渗透测试工具

下一篇：行政区划百科之华北地区 华北地区有哪些省