StringTable
1.String的基本特性
- String:字符串使用一对""引起来表示。
- String声明为final的,不可被继承
- String实现了Serializable接口:表示字符串是支持序列化的。
- 实现了Comparable接口:表示String可以比较大小
- String在jdk8及以前内部定义了final char[] value用 于存储字符串数据。jdk9时改为byte[]
结论: String 再也不用char[] 来存储啦,改成了byte[] 加上编码标记,节约了一些空间。
- String:代表不可变的字符序列。简称:不可变性。
➢当对字符串重新赋值时,需要重写指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值。
➢当对现有的字符串进行连接操作时,也需要重新指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值。
➢当调用String的replace()方法修改指定字符或字符串时,也需要重新指定内存区域赋值,不能使用原有的value进行赋值。
- 通过字面量的方式(区别于new)给一个字符串赋值,此时的字符串值声明在字符串常量池中。
- 字符串常量池中是不会存储相同容的字符串的。
➢String的String Pool是 一个固定大小的Hashtable,默认值大小长度是1009。如果放进String Pool的String非常多, 就会造成Hash冲突严重,从而导致链表会很长,而链表长了后直接会造成的影响就是当调用String.intern时性能会大幅下降。
➢使用-XX:StringTableSize可设置StringTable的长度
➢在jdk6中StringTable是固定的,就是1009的长度,所以如果常量池中的字符串过多就会导致效率下降很快。StringTableSize设置没有要求
➢在jdk7中,StringTable的长度默认值是60013,StringTableSize设置没有要求
➢Jdk8开始, 设置StringTable的长度的话,1009是可设置的最小值。
2.String的内存分配
- 在Java语言中有8种基本数据类型和一种 比较特殊的类型String。这些类型为了使它们在运行过程中速度更快、更节省内存,都提供了一种常量池的概念。
- 常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。8种基本数据类型的常量池都是系统协调的,String类型的常量池比较特殊。它的主要使用方法有两种。
➢直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中。
比如: String info = "atguigu.com" ;
➢如果不是用双引号声明的String对象,可以使用String提供的intern()方法。这个后面重点谈
- Java 6及以前,字符串常量池存放在永久代。
- Java 7中Oracle的工程师对字符串池的逻辑做了很大的改变,即将字符串常量池的位置调整到Java堆内。
➢所有的字符串都保存在堆(Heap)中,和其他普通对象一样,这样可以让你在进行调优应用时仅需要调整堆大小就可以了。
➢字符串常量池概念原本使用得比较多,但是这个改动使得我们有足够的理由让我们重新考虑在Java 7中使用String.intern()。
- Java8元空间,字符串常量在堆
StringTable为什么要调整?
jdk7中将StringTable放到了堆空间中。因为永久代的回收效率很低,在full GC的时候才会触发。而Full GC是老年代空间不足、永久代空间不足时才会触发。这就导致StringTable回收效率不高。而我们开发中会有大量的字符串被创建,回收效率低,导致永久代内存不足。放到堆里,能及时回收内存。
3.String的基本操作
Java语言规范里要求完全相同的字符串字面量,应该包含同样的Unicode字符序列(包含同一份码点序列的常量),并且必须是指向同一个String类实例。
4.字符串拼接操作
- 常量与常量的拼接结果在常量池,原理是编译期优化
- 常量池中不会存在相同内容的常量。
- 只要其中有一个是变量,结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder
- 如果拼接的结果调用intern()方法,则主动将常量池中还没有的字符串对象放入池中,并返回此对象地址。
只要其中有一个是变量,结果就在堆中。变量拼接的原理是StringBuilder
但是加final修饰的变量也会在编译器进行优化
5.intern()的使用
- 如果不是用双引号声明的String对象,可以使用String提供的intern方法: intern方法会从字符串常量池中查询当前字符串是否存在,若不存在就会将当前字符串放入常量池中。
●比如: String myInfo = new String("I love atguigu") . intern() ;
- 也就是说,如果在任意字符串上调用string.intern方法,那么其返回结果所指向的那个类实例,必须和直接以常量形式出现的字符串实例完全相同。因此,下列表达式的值必定是true:("a" + "b" + "c") . intern() == "abc"
- 通俗点讲,Interned String就是 确保字符串在内存里只有一-份拷贝,这样可以节约内存空间,加快字符串操作任务的执行速度。注意,这个值会被存放在字符串内部池(String Intern Pool) 。
- jdk1.6中,将这个字符串对象尝试放入串池。
➢如果串池中有,则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址
➢如果没有,会把此对象复制一份,放入串池,并返回串池中的对象地址
- Jdk1.7起,将这个字符串对象尝试放入串池。
➢如果串池中有,则并不会放入。返回已有的串池中的对象的地址
➢如果没有,则会把对象的引用地址复制一份,放入串池,并返回串池中的引用地址
6.G1中的String去重操作
背景
- 对许多Java应用(有大的也有小的)做的测试得出以下结果:
- 堆存活数据集合里面String对象占了25%
- 堆存活数据集合里面重复的String对象有13.5%
- String对象的平均长度是45
实现
- 当垃圾收集器工作的时候,会访问堆上存活的对象。对每一个访问的对象都会检查是否是候选的要去重的string对象。
- 如果是,把这个对象的一个引用插入到队列中等待后续的处理。一个去重的线程在后台运行,处理这个队列。处理队列的一个元素意味着从队列删除这个元素,然后尝试去重它引用的String对象。
- 使用一个hashtable来记录所有的被string对象使用的不重复的char数组。当去重的时候,会查这个hashtable,来看堆上是否已经存在一个一模一样的char数组。
- 如果存在,String对象会被调整引用那个数组,释放对原来的数组的引用,最终会被垃圾收集器回收掉。
- 如果查找失败,char数组会被插入到hashtable,这样以后的时候就可以共享这个数组了。
命令行选项
- UseStringDeduplication (bool) :开启String去重,默认是不开启的,需要手动开启。
- PrintStringDeduplicationStatistics (bool) :打印详细的去重统计信息
- StringDeduplicationAgeThreshold (uintx) :达到这个年龄的String对象被认为是去重的候选对象
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