深入解析JAVA中字串常數池與緩衝池理解與作用

本篇文章為大家帶來了關於java的相關知識，其中主要介紹了字串常數池和緩衝池的理解與作用，字串池與常數池是完全不同的兩個東西，但是很多地方都喜歡把它們混為一談，很容易讓初學者產生誤解，在這裡我想好好討論一下它們，希望對大家有幫助。

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字串池也可以稱為字串常數池，我認為這個名稱就是產生誤解的根源，有些人說著說著就把字串三個字省略了，只剩下了常數池.. . 所以為了避免誤解，我建議在指涉字串物件的快取池的時候，就直接稱之為字串池

#1 常數池

常數池分為兩個類型，一是.class檔案中靜態的常數池，二是.class檔案中的靜態常數池被載入到JVM中而形成的運行時常數池。

1.1 靜態常數池

.class檔案中的常數池可以看作一個數組，數組中儲存了一些常數，當需要在字節碼指令中用到這個常數的時候，就透過陣列的索引來存取它。

看下面的程式碼：

 String m = "hellohellohellohellohello";
 String n = "hellohellohellohellohello";

它在字節碼中將會是這種形式：

 // 常量池：
 #1 hellohellohellohellohello
 #2 ...
 ...
 ----------------------------
 
 String m = #1;
 String n = #1;

當然，這只是一個簡化的版本，實際上要更複雜（實際的版本可以看文章末尾參考資料部分裡面貼出的那個回答，目前可以先只考慮簡化的版本）

注意，在這個裡面存儲的字符串常量只是一個簡單的UTF8編碼的位元組序列，而不是Java的字串對象，它就和你在一個txt文字中儲存的字串一樣，我們用UTF8格式來開啟一個.class文件，可以看到hellohellohellohellohello是可以被解析的：

1.2 運行時常數池

理解了靜態的常數池之後，運行時常數池就很容易想明白了。簡單來說，執行時間常數池就是.class檔案中的靜態常數池在JVM中的執行時間表示，每一個.class檔案的靜態常數池都會產生一個對應的執行時間常數池。等到JVM在解釋String m = #1這條指令時，它可以去這個類別的執行時間常數池中找出#1的定義。

2 字串池

字串池是Java為了重複使用String物件而設定的快取池，Java1.7之前設定在方法區上，儲存的是String物件；Java1.7之後設定在堆上，保存的是String物件的引用，String物件本身存在於堆上的其他位置。下文以Java1.7之後的情況為標準。

繼續上面的例子。當JVM在解釋String m = #1時，它已經從運行時常數池拿到了對應的UTF8序列，接下來，它會在字串池中尋找和這個UTF8序列對應的String對象，並把這個對象的引用賦值給m。你可能會好奇這個String被創建的時機，根據R大的這篇文章，在這條語句所在的類別被載入時，如果字串池中已經存在對應的物件了，那麼就什麼都不做，如果不存在，就會建立一個對應的String對象，並把其引用放入池中。

除了字串池，Integer、Long等Wrapper類型也有自己的快取池，例如Integer會快取從-128~127的Integer對象，當使用字面量賦值或Integer.valueOf()時，如果池中存在相應的對象，就會返回池中的對象，只有當池中沒有時才會在堆上建立新物件。

不過，和字串池不同的時，這些Wrapper池不會像字串池一樣可以增長，也就是池中的物件數目是固定的，Integer池中只會有-128~127 。

基本型別對應的緩衝池如下：

boolean values true and false
 all byte values
 short values between -128 and 127
 int values between -128 and 127
 char in the range \u0000 to \u007F

在jdk 1.8 所有的數值類別緩衝池中，Integer 的緩衝池IntegerCache 很特殊，這個緩衝池的下界是- 128，上界預設是127，但這個上界是可調的，在啟動jvm 的時候，透過-XX:AutoBoxCacheMax= 來指定這個緩衝池的大小，該選項在JVM 初始化的時候會設定一個名為java.lang .IntegerCache.high 系統屬性，然後IntegerCache 初始化的時候就會讀取該系統屬性來決定上界。

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