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第46节:Java当中的常量池

标题图

Java当中的常量池

Java虚拟机jvm中,内存分布为:虚拟机堆,程序计数器,本地方法栈,虚拟机栈,方法区。

JVM内存模型.png

程序计数器是jvm执行程序的流水线,是用来存放一些指令的,本地方法栈是jvm操作系统方法所使用的栈,而虚拟机栈是用来执行程序代码的栈,在方法区中有类变量,类信息,方法信息,常量池(符号的引用,以表的形式存在的),堆是虚拟机执行程序代码的所用的堆。

常量?是一旦给定了值就无法改变的量,用final修饰的成员变量为常量。

什么是class文件常量池?

我们知道在class文件中,有类的版本信息,字段信息,方法,接口等信息,还有一个就是常量池, 这个就是class文件常量池了。

class文件常量池主要用于存放的是什么呢?

存储的是编译生成的各种字面量符号引用。在计算机科学中,字面量是用于表达源代码中固定值的表示法;而符号引用是一组符号用来描述所引用的目标,可以是任何形式的字面量,只要使用时能够无歧义的定位到目标就行。

常量池是以表的形式存在(表是用来存储字符串值的,不存储符号引用),实际可以分两种,一种为静态常量池,另一种为运行时常量池,共有11中常量表,常量池的每一个常量都代表一张表。

常量表

常量表类型

标志值

描述

CONSTANT_Utf8

1

UTF-8编码的Unicode字符串

CONSTANT_Integer

3

int类型的字面值

CONSTANT_Float

4

float类型的字面值

CONSTANT_Long

5

long类型的字面值

CONSTANT_Double

6

double类型的字面值

CONSTANT_Class

7

对一个类或者是接口的符号引用

CONSTANT_String

8

String类型的字面值的引用

CONSTANT_Fieldref

9

对一个字段的符号

CONSTANT_Methodref

10

对一个类中方法的符号应用

CONSTANT_InterfaceMethodref

11

对一个接口中方法的符号引用

CONSTANT_NameAndType

12

对一个字段或方法的部分符号引用

常量池

Integer integer1 = 127;
Integer integer2 = 127;
System.out.println(integer1 == integer2);
// true
Integer integer1 = 128;
Integer integer2 = 128;
System.out.println(integer1 == integer2);
// false

Java中符号“==”是用来比较地址,符号“equals”默认是与符号“==”一样,都是用来比较地址的。

String string1 = "dashu";
String string2 = "dashu";
System.out.println(string1==string2);
// true
String string1 = "dashu";
String string3 = new String("dashu");
System.out.println(string1 == string3);
// false

String str = new String("dashu"); 创建了几个对象呢? 答案是:2个或者1个。

new String("dashu");,如果这个“dashu”字面值已经出现在常量池中,那么就只出创建一个对象,如果没有就创建两个对象。

原理: 出现了字面量“dashu”,系统会到字符串常量池中查找是否有相同的字符串存在,如果有,就不会创建新的对象了,否则就会用字面量值“dashu”,创建一个String对象。而new String("dashu"),有关键字new的存在,就表示它一定会创建一个新的对象,然后调用接收String参数的构造器进行初始化。

如果改为string1 == string3.intern()结果为true,因为返回的是常量池里面字面值的地址。

栈:线程栈和本地方法栈

// 源码
public class Object{
 private static native void registerNatives();
 static{
  registerNatives();
 }
}
// 源码
public boolean equals(Object obj){
 return (this == obj);
}
// 源码
public String toString(){
 return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hasCode());
}
// 源码
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

native修饰符修饰的是通过JNI来调用c语言或是c++执行的。

所有的类都是Object的子类。

万物皆对象
// 源码注解
Class {@code Object} is the root of the  class hierarchy.
Every class has {@code Object} as a superclass.
All objects, including arrays, implements the methods of this class.
@ see java.lang Class
@ since JDK1.0

常量池: Class文件中存储所有常量 在Java中说过常量池可以分两种形态,静态常量池和运行时常量池

静态常量池就是class文件中的常量池有字符串字面量,类信息,方法的信息等,占用了class文件较大部分的空间,在常量池中主要存放的是字面量和符号引用量。

运行时常量池java虚拟机在完成类加载后的操作,将class文件中的常量池加载到内存中,并保证在方法区,我们口中的常量池是在方法区中运行的常量池,运行时常量池具有动态性,在运行期间也能产生新的常量放入池中,就是上方写过的代码。常量不一定要在编译期间产生,也可以在运行期间产生新的产量放入到池中。

如下解析:

Java虚拟机jvm在执行某个类的时候,要经过类从加载到内存中,到卸载为止。

整个过程为 加载,验证,准备,解析,初始化,使用,卸载。

  • 加载,
  • 验证,class文件的版本是否能兼容当前的Java虚拟机版本,然后class文件要满足虚拟机的规范。
  • 准备,需要准备什么呢? 就是要进行类成员的初始化为初始值,其中为final修饰的类变量除外,final变量就直接初始化为变量值,而类成员不一样。
  • 解析,什么是解析呢? 就是把符号引用解析为直接引用,就是我们变量xxx,这种代表变为直接引用,什么是直接引用呢?就是内存地址,如我们常见的xxx0203r0e,这种。
  • 初始化,把关于static修饰的变量或者是static静态代码块按照顺序组成构造器进行初始化变量。
  • 使用,
  • 卸载

当类加载到内存后,jvm会将class常量池中的内容存放到运行时常量池中,所以运行时常量池每个类都有一个的。

class常量池是存放字面量和符号的引用,是对象的符号引用值,经过解析就是把符号引用解析为直接引用,在编译阶段存放的是常量的符号引用,进行解析后就是直接引用了。然后在全局常量池中保证每个jvm只有一份,存放的是字符串常量的直接引用值。

如果改为`string1 == string3.intern()`结果为true,因为返回的是常量池里面字面值的地址。

String类的intern()方法,会在常量池中查找是否有一份equal()相等的字符串。

String string1 = "dashu";
String string3 =  new String("dashu");
System.out.println(string1==string3.intern());

如果常量池中没有这个“dashu”字面量,那么就先把这个字面量“dashu”值,先放入到常量表之后,再返回常量表的地址。

常量池优点

常量池可以避免因频繁的创建和销毁对象,从而导致系统性能的降低,也实现了对象的共享,即可以节省内存空间,也可以节省运行的时间。

往后余生,唯独有你 简书作者:达叔小生 90后帅气小伙,良好的开发习惯;独立思考的能力;主动并且善于沟通 简书博客: https://www.jianshu.com/u/c785ece603d1

结语

  • 下面我将继续对 其他知识 深入讲解 ,有兴趣可以继续关注
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