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  • 常量池与运行时常量池

    千次阅读 2018-07-22 14:35:56
    * 转载自 [java虚拟机:运行时...运行时常量池(Runtime Constant Pool),它是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外,还有一项信息是常量池(Constant Pool Table),用于...
    * 转载自 [java虚拟机:运行时常量池](https://www.cnblogs.com/xiaotian15/p/6971353.html)
    
    
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    一、运行时常量池简介

    运行时常量池(Runtime Constant Pool),它是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外,还有一项信息是常量池(Constant Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后存放到常量池中

    运行时常量是相对于常量来说的,它具备一个重要特征是:动态性。当然,值相同的动态常量与我们通常说的常量只是来源不同,但是都是储存在池内同一块内存区域。Java语言并不要求常量一定只能在编译期产生,运行期间也可能产生新的常量,这些常量被放在运行时常量池中。这里所说的常量包括:基本类型包装类(包装类不管理浮点型,整形只会管理-128到127)和String(也可以通过String.intern()方法可以强制将String放入常量池)

    二、 Class文件中的信息常量池

    在Class文件结构中,最头的4个字节用于存储Megic Number,用于确定一个文件是否能被JVM接受,再接着4个字节用于存储版本号,前2个字节存储次版本号,后2个存储主版本号,再接着是用于存放常量的常量池,由于常量的数量是不固定的,所以常量池的入口放置一个U2类型的数据(constant_pool_count)存储常量池容量计数值。

    常量池主要用于存放两大类常量:字面量(Literal)和符号引用量(Symbolic References),字面量相当于Java语言层面常量的概念,如文本字符串,声明为final的常量值等,符号引用则属于编译原理方面的概念,包括了如下三种类型的常量:

    • 类和接口的全限定名
    • 字段名称和描述符
    • 方法名称和描述符

    三、 常量池的好处

    常量池是为了避免频繁的创建和销毁对象而影响系统性能,其实现了对象的共享。例如字符串常量池,在编译阶段就把所有的字符串文字放到一个常量池中。

    • 节省内存空间:常量池中所有相同的字符串常量被合并,只占用一个空间。
    • 节省运行时间:比较字符串时,==比equals()快。对于两个引用变量,只用==判断引用是否相等,也就可以判断实际值是否相等。

    双等号==的含义

    • 基本数据类型之间应用双等号,比较的是他们的数值。
    • 复合数据类型(类)之间应用双等号,比较的是他们在内存中的存放地址。

    四、 基本类型的包装类和常量池

    java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术,即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean。这5种包装类默认创建了数值[-128,127]的相应类型的缓存数据,但是超出此范围仍然会去创建新的对象。 两种浮点数类型的包装类Float,Double并没有实现常量池技术

    1)Integer与常量池

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    Integer i1 = 40;
    Integer i2 = 40;
    Integer i3 = 0;
    Integer i4 = new Integer(40);
    Integer i5 = new Integer(40);
    Integer i6 = new Integer(0);
    
    System.out.println("i1=i2   " + (i1 == i2));
    System.out.println("i1=i2+i3   " + (i1 == i2 + i3));
    System.out.println("i1=i4   " + (i1 == i4));
    System.out.println("i4=i5   " + (i4 == i5));
    System.out.println("i4=i5+i6   " + (i4 == i5 + i6));  
    System.out.println("40=i5+i6   " + (40 == i5 + i6));
    
    
    i1=i2   true
    i1=i2+i3   true
    i1=i4   false
    i4=i5   false
    i4=i5+i6   true
    40=i5+i6   true
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    解释:
    • Integer i1=40;Java在编译的时候会直接将代码封装成Integer i1=Integer.valueOf(40);,从而使用常量池中的对象。
    • Integer i1 = new Integer(40);这种情况下会创建新的对象。
    • 语句i4 == i5 + i6,因为+这个操作符不适用于Integer对象,首先i5和i6进行自动拆箱操作,进行数值相加,即i4 == 40。然后Integer对象无法与数值进行直接比较,所以i4自动拆箱转为int值40,最终这条语句转为40 == 40进行数值比较。

    2)String与常量池-普通方法赋值

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    String str1 = "abcd";
    String str2 = new String("abcd");
    System.out.println(str1==str2);//false
    
    String str1 = "str";
    String str2 = "ing";
    String str3 = "str" + "ing";
    String str4 = str1 + str2;
    System.out.println("string" == "str" + "ing");// true System.out.println(str3 == str4);//false String str5 = "string"; System.out.println(str3 == str5);//true
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    解释:
    • “abcd”是在常量池中拿对象,new String(“abcd”)是直接在堆内存空间创建一个新的对象。只要使用new方法,便需要创建新的对象
    • 连接表达式 +,只有使用引号包含文本的方式创建的String对象之间使用“+”连接产生的新对象才会被加入常量池中
    • 对于字符串变量的“+”连接表达式,它所产生的新对象都不会被加入字符串池中,其属于在运行时创建的字符串,具有独立的内存地址,所以不引用自同一String对象。

    3)String与常量池-静态方法赋值

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    public static final String A; // 常量A
    public static final String B;    // 常量B
    static {  
       A = "ab";  
       B = "cd";  
    }  
    public static void main(String[] args) {  
    // 将两个常量用+连接对s进行初始化  
    String s = A + B;  
    String t = "abcd";  
    if (s == t) {  
        System.out.println("s等于t,它们是同一个对象");  
      } else {  
        System.out.println("s不等于t,它们不是同一个对象");  
      }  
    }
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    解释:

    s不等于t,它们不是同一个对象。A和B虽然被定义为常量,但是它们都没有马上被赋值。在运算出s的值之前,他们何时被赋值,以及被赋予什么样的值,都是个变数。因此A和B在被赋值之前,性质类似于一个变量。那么s就不能在编译期被确定,而只能在运行时被创建了。

    4)String与常量池-intern方法

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    public static void main(String[] args) {
      String s1 = new String("计算机");
      String s2 = s1.intern();
      String s3 = "计算机";
      System.out.println("s1 == s2? " + (s1 == s2));
      System.out.println("s3 == s2? " + (s3 == s2));
    }
    s1 == s2? false s3 == s2? true
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    解释:

    String的intern()方法会查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有则返回该字符串的引用,如果没有则添加自己的字符串进入常量池

    5)String与常量池-延伸

    String s1 = new String("xyz"); //创建了几个对象?
    解释:

    考虑类加载阶段和实际执行时。

    • 类加载对一个类只会进行一次。”xyz”在类加载时就已经创建并驻留了(如果该类被加载之前已经有”xyz”字符串被驻留过则不需要重复创建用于驻留的”xyz”实例)。驻留的字符串是放在全局共享的字符串常量池中的。
    • 在这段代码后续被运行的时候,”xyz”字面量对应的String实例已经固定了,不会再被重复创建。所以这段代码将常量池中的对象复制一份放到heap中,并且把heap中的这个对象的引用交给s1 持有

    这条语句创建了2个对象。

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  • 1.常量池 就是一张表,虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息。...运行时常量池常量池是*.class文件中的,当该类被加载,它的常量池信息就会放入运行时常量池,并把里面的符号

    1.常量池

    就是一张表,虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息。
    可以用javap -v 类名.class查看类加载字节码的详细信息。包括常量池等。
    提供给操作指令常量符号,根据常量号去查找相关信息。如下面getstatic操作指令,找System.out就要从#2开始找,#2的内容就存在常量池中。
    在这里插入图片描述

    2.运行时常量池

    知道常量池干嘛的以后,来看看运行时常量池。
    运行时常量池,常量池是*.class文件中的,当该类被加载,它的常量池信息就会放入运行时常量池,并把里面的符号地址变为真实地址。

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  • 这可是常量池啊! class文件中除了有类的版本、字段、方法、...运行时常量池相对于class文件常量池的其中一个重要特征是具备动态性,也就是说,并不是预置入class文件中的常量池的内容才能进如方法区运行时常量池...

    这可是常量池啊!

    class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用(class文件:常量池中的14种常量项的结构总表),这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
    运行时常量池相对于class文件常量池的其中一个重要特征是具备动态性,也就是说,并不是预置入class文件中的常量池的内容才能进如方法区运行时常量池,运行期间也可将新的常量放入池中,例如String类的intern()方法。但需要注意的是,当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常

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  • jvm虚拟机 class文件常量池与运行时常量池 class文件常量池 java文件编译后生成class文件,里面存有两部分内容: 类的版本、字段、方法、接口等描述信息。(字段是指我们平时在接口或类里声明的各种变量 int a 等)...

    jvm虚拟机 class文件常量池与运行时常量池

    class文件常量池

    java文件编译后生成class文件,里面存有两部分内容:

    1. 类的版本、字段、方法、接口等描述信息。(字段是指我们平时在接口或类里声明的各种变量 int a 等)
    2. 常量池:存放编译期生成的字面量和符号引用。

    class文件常量池就是指上面描述的class文件的常量池,其中字面量包括 文本字符串如“hello”、声明为final的常量值等。 符号引用属于编译原理方面的东西包括下面三类常量:

    • 类和接口的全限定名
    • 字段的名称和描述符
    • 方法的名称和描述符

    运行时常量池

    Java代码在进行Javac编译的时候,并不像C和C++那样有“连接”这一-步骤,而是在;虚拟机加载Class文件的时候进行动态连接。也就是说,在Class文件中不会保存各个方法、字段的最终内存布局信息,因此这些字段、方法的符号引用不经过运行期转换的话无法得到真正的内存人口地址,也就无法直接被虚拟机使用。当虚拟机运行时,需要从常量池获得对应的符号引用,再在类创建时或运行时解析、翻译到具体的内存地址之中。class文件常量池将在类加载后进入方法区的运行时常量池。运行时常量池内容包括:

    1. class文件常量池
    2. class文件常量池里面的符号引用翻译出的直接引用

    区别:
    java虚拟机对class文件的每一部分(包括class常量池)都有严格规定,每个字节用于存储哪种数据等。但是对于运行时常量池java虚拟机规范没有做任何细节的要求,不过一般来说除了保存class文件常量池的符号引用,还会存储翻译出的直接引用。
    运行时常量池相对class文件常量池具备动态性,也就是并非只有class文件的常量池的内容才能进入方法区的运行时常量池,运行期间也可以将新的常量放入池中,比如我博客里写过的String.intern()方法

    展开全文
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