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第46節:Java當中的常量池

sco one stat 操作系統 修飾 odr 1.0 其中 運行時常量

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Java當中的常量池

Java虛擬機jvm中,內存分布為:虛擬機堆,程序計數器,本地方法棧,虛擬機棧,方法區。

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程序計數器是jvm執行程序的流水線,是用來存放一些指令的,本地方法棧是jvm操作系統方法所使用的棧,而虛擬機棧是用來執行程序代碼的棧,在方法區中有類變量,類信息,方法信息,常量池(符號的引用,以表的形式存在的),堆是虛擬機執行程序代碼的所用的堆。

常量?是一旦給定了值就無法改變的量,用final修飾的成員變量為常量。

什麽是class文件常量池?

我們知道在class文件中,有類的版本信息,字段信息,方法,接口等信息,還有一個就是常量池, 這個就是class文件常量池了。

class

文件常量池主要用於存放的是什麽呢?

存儲的是編譯生成的各種字面量符號引用。在計算機科學中,字面量是用於表達源代碼中固定值的表示法;而符號引用是一組符號用來描述所引用的目標,可以是任何形式的字面量,只要使用時能夠無歧義的定位到目標就行。

常量池是以表的形式存在(表是用來存儲字符串值的,不存儲符號引用),實際可以分兩種,一種為靜態常量池,另一種為運行時常量池,共有11中常量表,常量池的每一個常量都代表一張表。

常量表

常量表類型 標誌值 描述
CONSTANT_Utf8 1 UTF-8編碼的Unicode字符串
CONSTANT_Integer 3 int類型的字面值
CONSTANT_Float 4 float類型的字面值
CONSTANT_Long 5 long類型的字面值
CONSTANT_Double 6 double類型的字面值
CONSTANT_Class 7 對一個類或者是接口的符號引用
CONSTANT_String 8 String類型的字面值的引用
CONSTANT_Fieldref 9 對一個字段的符號
CONSTANT_Methodref 10 對一個類中方法的符號應用
CONSTANT_InterfaceMethodref 11 對一個接口中方法的符號引用
CONSTANT_NameAndType 12 對一個字段或方法的部分符號引用

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中符號“==”是用來比較地址,符號“equals”默認是與符號“==”一樣,都是用來比較地址的。

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"); 創建了幾個對象呢?
答案是:2個或者1個。

new String("dashu");,如果這個“dashu”字面值已經出現在常量池中,那麽就只出創建一個對象,如果沒有就創建兩個對象。

原理: 出現了字面量“dashu”,系統會到字符串常量池中查找是否有相同的字符串存在,如果有,就不會創建新的對象了,否則就會用字面量值“dashu”,創建一個String對象。而new String("dashu"),有關鍵字new的存在,就表示它一定會創建一個新的對象,然後調用接收String參數的構造器進行初始化。

如果改為string1 == string3.intern()結果為true,因為返回的是常量池裏面字面值的地址。

棧:線程棧和本地方法棧

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

native修飾符修飾的是通過JNI來調用c語言或是c++執行的。

所有的類都是Object的子類。

萬物皆對象
// 源碼註解
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文件中存儲所有常量
Java中說過常量池可以分兩種形態,靜態常量池和運行時常量池

靜態常量池就是class文件中的常量池有字符串字面量,類信息,方法的信息等,占用了class文件較大部分的空間,在常量池中主要存放的是字面量和符號引用量。

運行時常量池java虛擬機在完成類加載後的操作,將class文件中的常量池加載到內存中,並保證在方法區,我們口中的常量池是在方法區中運行的常量池,運行時常量池具有動態性,在運行期間也能產生新的常量放入池中,就是上方寫過的代碼。常量不一定要在編譯期間產生,也可以在運行期間產生新的產量放入到池中。

如下解析:

Java虛擬機jvm在執行某個類的時候,要經過類從加載到內存中,到卸載為止。

整個過程為 加載,驗證,準備,解析,初始化,使用,卸載。

  • 加載,
  • 驗證,class文件的版本是否能兼容當前的Java虛擬機版本,然後class文件要滿足虛擬機的規範。
  • 準備,需要準備什麽呢?
    就是要進行類成員的初始化為初始值,其中為final修飾的類變量除外,final變量就直接初始化為變量值,而類成員不一樣。
  • 解析,什麽是解析呢?
    就是把符號引用解析為直接引用,就是我們變量xxx,這種代表變為直接引用,什麽是直接引用呢?就是內存地址,如我們常見的xxx0203r0e,這種。
  • 初始化,把關於static修飾的變量或者是static靜態代碼塊按照順序組成構造器進行初始化變量。
  • 使用,
  • 卸載

當類加載到內存後,jvm會將class常量池中的內容存放到運行時常量池中,所以運行時常量池每個類都有一個的。

class常量池是存放字面量和符號的引用,是對象的符號引用值,經過解析就是把符號引用解析為直接引用,在編譯階段存放的是常量的符號引用,進行解析後就是直接引用了。然後在全局常量池中保證每個jvm只有一份,存放的是字符串常量的直接引用值。

如果改為`string1 == string3.intern()`結果為true,因為返回的是常量池裏面字面值的地址。

String類的intern()方法,會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());

如果常量池中沒有這個“dashu”字面量,那麽就先把這個字面量“dashu”值,先放入到常量表之後,再返回常量表的地址。

常量池優點

常量池可以避免因頻繁的創建和銷毀對象,從而導致系統性能的降低,也實現了對象的共享,即可以節省內存空間,也可以節省運行的時間。

往後余生,唯獨有你
簡書作者:達叔小生
90後帥氣小夥,良好的開發習慣;獨立思考的能力;主動並且善於溝通
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結語

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