常量池详解(含栈、堆、方法区简析)

您所在的位置:网站首页 java运行常量池 常量池详解(含栈、堆、方法区简析)

常量池详解(含栈、堆、方法区简析)

#常量池详解(含栈、堆、方法区简析)| 来源: 网络整理| 查看: 265

1 位置分布图

在这里插入图片描述

2 内存区域类型

寄存器:最快的存储区, 由编译器根据需求进行分配,我们在程序中无法控制;

堆:存放所有new出来的对象;

栈:存放基本类型的变量数据和对象的引用,但对象本身不存放在栈中,而是存放在堆(new 出来的对象)或者常量池中(对象可能在常量池里)(字符串常量对象存放在常量池中。);

静态域:存放静态成员(static定义的);

常量池:存放字符串常量对象和基本类型常量(public static final)。有时,在嵌入式系统中,常量本身会和其他部分分割离开(由于版权等其他原因),所以在这种情况下,可以选择将其放在ROM中 ;

非RAM存储:硬盘等永久存储空间。

3 栈

在这里插入图片描述

int i = 2; //基本类型变量的数据 String s = "abc"; //s为引用 String s1 = new String("a"); //s1也是引用 4 堆

在这里插入图片描述

5 方法区

在这里插入图片描述

6 常量池(是方法区中的一块区域) 6.1 字符串与常量池的关系

对象的引用都是存储在栈中的,如果是编译期已经创建好(直接用双引号定义的)的对象就存储在常量池中,如果是运行期(new出来的)才能确定的就存储在堆中。对于equals相等的字符串,在常量池中永远只有一份,在堆中有多份。

1 String s1 = "china"; 2 String s2 = "china"; 3 String s3 = "china"; 4 String ss1 = new String("china"); 5 String ss2 = new String("china"); 6 String ss3 = new String("china");

在这里插入图片描述

对于通过new产生一个字符串(假设为”china”)时,会先去常量池中查找是否已经有了”china”对象,如果没有则在常量池中创建一个此字符串对象,然后堆中再创建一个常量池中此”china”对象的拷贝对象。

这也就是有道面试题:String s = new String(“xyz”);产生几个对象?答:一个或两个,如果常量池中原来没有”xyz”,就是两个。

String a = "abc"; //执行时,在常量池中创建了一个值为 abc 的String对象 String b = "abc"; //执行时,因为常量池中存在 abc ,所以就不再创建新的String对象,而是使用已存在的 String c = new String("xyz"); //创建了2个对象(一个在常量池中,一个在堆中) String d = new String("xyz"); //因为常量池中已存在 xyz,所以只创建了1个对象(在堆中) 6.2 基本类型的变量和常量

变量和引用存储在栈中,常量存储在常量池中。

1 int i1 = 9; 2 int i2 = 9; 3 int i3 = 9; 4 public static final int INT1 = 9; 5 public static final int INT2 = 9; 6 public static final int INT3 = 9;

在这里插入图片描述

对于成员变量和局部变量:成员变量就是方法外部,类的内部定义的变量;局部变量就是方法或语句块内部定义的变量。局部变量必须初始化。

形式参数是局部变量,局部变量的数据存在于栈内存中。栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。

成员变量存储在堆中的对象里面,由垃圾回收器负责回收。

下面给出一个实例:

1 class BirthDate { 2 private int day; 3 private int month; 4 private int year; 5 public BirthDate(int d, int m, int y) { 6 day = d; 7 month = m; 8 year = y; 9 } 10 省略get,set方法……… 11 } 12 13 public class Test{ 14 public static void main(String args[]){ 15 int date = 9; 16 Test test = new Test(); 17 test.change(date); 18 BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970); 19 } 20 21 public void change(int i){ 22 i = 1234; 23 } 24 }

在这里插入图片描述

对于以上这段代码,date为局部变量,i,d,m,y都是形参为局部变量,day,month,year为成员变量。下面分析一下代码执行时候的变化:

main方法开始执行:int date = 9;

date局部变量,基础类型,引用和值都存在栈中。

Test test = new Test();

test为对象引用,存在栈中,对象(new Test())存在堆中。

test.change(date);

i为局部变量,引用和值存在栈中。当方法change执行完成后,i就会从栈中消失。

BirthDate d1= new BirthDate(7,7,1970);

d1为对象引用,存在栈中,对象(new BirthDate())存在堆中,其中d,m,y为局部变量存储在栈中,且它们的类型为基础类型,因此它们的数据也存储在栈中。day,month,year为成员变量,它们存储在堆中(new BirthDate()里面)。当BirthDate构造方法执行完之后,d,m,y将从栈中消失。

5.main方法执行完之后,date变量,test,d1引用将从栈中消失,new Test(),new BirthDate()将等待垃圾回收。

6.3 常量池详解

Java中的常量池,实际上分为两种形态:静态常量池和运行时常量池。

所谓静态常量池,即*.class文件中的常量池,class文件中的常量池不仅仅包含字符串(数字)字面量,还包含类、方法的信息,占用class文件绝大部分空间。

而运行时常量池,则是jvm虚拟机在完成类装载操作后,将class文件中的常量池载入到内存中,并保存在方法区中,我们常说的常量池,就是指方法区中的运行时常量池。

以下面的例子来讲解常量池:

1 String s1 = "Hello"; 2 String s2 = "Hello"; 3 String s3 = "Hel" + "lo"; 4 String s4 = "Hel" + new String("lo"); 5 String s5 = new String("Hello"); 6 String s6 = s5.intern(); 7 String s7 = "H"; 8 String s8 = "ello"; 9 String s9 = s7 + s8; 10 11 System.out.println(s1 == s2); // true 12 System.out.println(s1 == s3); // true 13 System.out.println(s1 == s4); // false 14 System.out.println(s1 == s9); // false 15 System.out.println(s4 == s5); // false 16 System.out.println(s1 == s6); // true

首先说明一点,在java 中,直接使用==操作符,比较的是两个字符串的引用地址,并不是比较内容,比较内容请用String.equals()。

s1 == s2这个非常好理解,s1、s2在赋值时,均使用的字符串字面量,说白话点,就是直接把字符串写死,在编译期间,这种字面量会直接放入class文件的常量池中,从而实现复用,载入运行时常量池后,s1、s2指向的是同一个内存地址,所以相等。

s1 == s3这个地方有个坑,s3虽然是动态拼接出来的字符串,但是所有参与拼接的部分都是已知的字面量,在编译期间,这种拼接会被优化,编译器直接帮你拼好,因此String s3 = “Hel” + “lo”;在class文件中被优化成String s3 = “Hello”;,所以s1 == s3成立。

s1 == s4当然不相等,s4虽然也是拼接出来的,但new String(“lo”)这部分不是已知字面量,是一个不可预料的部分,编译器不会优化,必须等到运行时才可以确定结果,结合字符串不变定理,鬼知道s4被分配到哪去了,所以地址肯定不同。配上一张简图理清思路:

在这里插入图片描述

s1 == s9也不相等,道理差不多,虽然s7、s8在赋值的时候使用的字符串字面量,但是拼接成s9的时候,s7、s8作为两个变量,都是不可预料的,编译器毕竟是编译器,不可能当解释器用,所以不做优化,等到运行时,s7、s8拼接成的新字符串,在堆中地址不确定,不可能与方法区常量池中的s1地址相同。

在这里插入图片描述

s4 == s5已经不用解释了,绝对不相等,二者都在堆中,但地址不同。

s1 == s6这两个相等完全归功于intern方法,s5在堆中,内容为Hello ,intern方法会尝试将Hello字符串添加到常量池中,并返回其在常量池中的地址,因为常量池中已经有了Hello字符串,所以intern方法直接返回地址;而s1在编译期就已经指向常量池了,因此s1和s6指向同一地址,相等。

至此,可以得出三个非常重要的结论:

1、必须要关注编译期的行为,才能更好的理解常量池。

2、运行时常量池中的常量,基本来源于各个class文件中的常量池。

3、程序运行时,除非手动向常量池中添加常量(比如调用intern方法),否则jvm不会自动添加常量到常量池。

以上所讲仅涉及字符串常量池,实际上还有整型常量池、浮点型常量池等等,但都大同小异,只不过数值类型的常量池不可以手动添加常量,程序启动时常量池中的常量就已经确定了,比如整型常量池中的常量范围:-128~127,只有这个范围的数字可以用到常量池。



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3