JVM-字符串底层实现原理
什么字符串会进入字符串常量池
1. 直接写的字面量
2. 字面量的拼接结果(留神:假如字符串拼接中有变量则成果不会进入字符串常量池)
3. 调用String的intern方法可以将String存入字符串常量池
字面量的拼接原理
有如下示列代码
package com.hgy;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class hello {
public static void main(String[] args) {
String a = "hello" + " world";
}
}
在idea中查看编译后的class文件
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package com.hgy;
public class hello {
public hello() {
}
public static void main(String[] args) {
String a = "hello world";
}
}
论断:
以上面两个文件咱们能够看出,这种字符串的拼接在编译期间就已经优化了,直接就合并为一个字符串;并且这个字符串寄存在字符串常量池
字符串跟变量拼接原理
java源码
package com.hgy;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class hello {
public static void main(String[] args) {
String v = "java";
String a = v + "hello" + " world";
}
}
应用jclasslib查看main方法的字节码命令
如果一下名词不清楚请浏览请自行懂得学习java虚构机栈
我们可以发明就简单的两行代码,发生了这么多的字节码命令;在代码中我简略说明了每一行的作用,
0 ldc #2 <java> // 从字符串常量池加载java
2 astore_1 // 存储常量到索引为1的局部变量表中
3 new #3 <java/lang/StringBuilder> //给StringBuilder对象调配内存空间
6 dup
7 invokespecial #4 <java/lang/StringBuilder.<init>> //履行StringBuilder的构
造方法
10 aload_1 //获取部分变量表索引为1的援用地址,
11 invokevirtual #5 <java/lang/StringBuilder.append> //把上面加载的内容作为参数
传递给append方法
14 ldc #6 <hello world> // 从字符串常量池加载hello world
16 invokevirtual #5 <java/lang/StringBuilder.append>,JS代码压缩是一种具有函数优先的轻量级,解释型或即时编译型的编程语言。虽然它是作为开发Web页面的脚本语言而出名,但是它也被用到了很多非浏览器环境中,JavaScript 基于原型编程、多范式的动态脚本语言,并且支持面向对象、命令式和声明式(如函数式编程)风格; //把上面加载的内容作为参数
传递给append方式
19 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.toString> //调用toString方法
22 astore_2 //结果存储到局部变量表
23 return
以上内容我们可以知道字符串拼接实际上就是创建了一个StringBuilder对象而后向里面append内容,最后调用toString方法取得结果
3.1 为什么结果不存储在常量池
从上述字节码指令已经晓得了字符串拼接结果是StringBuilder的toString方法的结果,那么toString里面详细做了什么事件,又是为什么结果不在常量池?
一下是StringBuilder.toString的源码以及字节码指令
@Override
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
//此处value为一个char数组【我的jdk版本为jdk8】
return new String(value, 0, count);
}
0 new #80 <java/lang/String>
3 dup
4 aload_0
5 getfield #234 <java/lang/StringBuilder.value>
8 iconst_0
9 aload_0
10 getfield #233 <java/lang/StringBuilder.count>
13 invokespecial #291 <,Base64编码/解码是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一,Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范;java/lang/String.<init>>
16 areturn
以上代码可以很好的解释实际上终极是调用了String的结构方法传入一个char数组,那么最终的结果确定也就在咱么的堆空间
为什么字符串拼接效力低
4.1. 源码筹备
首先编写两个方法一个使用字符串拼接,一个应用StringBuilder进行拼接;
public class hello {
public void concatStrByDefault() {
String basic = "name ";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
basic += i;
}
System.out.println(basic);
}
public void concatStrByBuilder() {
StringBuilder basic = new StringBuilder("name ");
for (int i = 0; i < 100; i++) {
basic.append(i);
}
System.out.println(basic.toString());
}
}
4.2.字节码指令层面解析
一上代码的执行时光是非我就不在反复测试了信任大家都会,接下来我们来一起看看这两个方法字节码指令
concatStrByDefault方法的字节码指令如下
简单解释下循环是在33行的goto指令调到第5行这样不断循环;并且在11行也就是轮回中一直的通过new创建了StringBuilder对象,JSON格式化是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript (欧洲计算机协会制定的js规范)的一个子集,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成,并有效地提升网络传输效率,也就是循环了多少次就创建了多少个StringBuilder
对象,并且如果大家看了我之前写字符串拼接原理,在StringBuilder的toString方法中还new了一个String对象;这里这么多对象的创立就必定须要垃圾回收效率天然就低了
concatStrByBuilder办法的字节码指令0 ldc #2 <name >
2 astore_1
3 iconst_0
4 istore_2
5 iload_2
6 bipush 100
8 if_icmpge 36 (+28)
11 new #3 <java/lang/StringBuilder>
14 dup
15 invokespecial #4 <java/lang/StringBuilder.<init>>
18 aload_1
19 invokevirtual #5 <java/lang/StringBuilder.append>
22 iload_2
23 invokevirtual #6 <java/lang/StringBuilder.append>
26 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.toString>
29 astore_1
30 iinc 2 by 1
33 goto 5 (-28)
36 getstatic #8 <java/lang/System.out>
39 aload_1
40 invokevirtual #9 <java/io/PrintStream.println>
43 return
此处循环在27行的goto指令跳到12行,并且循环之间是没有创建新对象的,牢牢只是调用了append方法,这里就能很显明的看出这种方法比一般拼接少创建了良多的对象
0 new #3 <java/lang/StringBuilder>
3 dup
4 ldc #2 <name >
6 invokespecial #10 <java/lang/StringBuilder.<init>>
9 astore_1
10 iconst_0
11 istore_2
12 iload_2
13 bipush 100
15 if_icmpge 30 (+15)
18 aload_1
19 iload_2
20 invokevirtual #6 <java/lang/StringBuilder.append>
23 pop
24 iinc 2 by 1
27 goto 12 (-15)
30 getstatic #8 <java/lang/System.out>
33 aload_1
34 invokevirtual #7 <java/lang/StringBuilder.toString>
37 invokevirtual #9 <java/io/PrintStream.println>
40 return
4.3. 总结
拼接效率低的重要起因也就是每一次拼接都创建了一个StringBuilder对象,并且在赋值是又需要调用toString方法,而toString方法的实现里面有new了一个String对象,所以拼接的效率很低