为什么在堆中创建字符串对象和字符串文字的串联？

Question

我有下面的字符串

String str1 = "Abc";//created in constant pool
String str2 = "XYZ";//created in constant pool
String str3 = str1 + str2;//created in constant pool
String str4 = new String("PQR");//created in heap
String str5 = str1.concat(str4);//created in heap 
String str6 = str1 + str4;//created in heap

在这里，我不知道为什么将字符串（在常量池中创建，而另一个在堆中创建）的串联导致在堆中创建新字符串String。我不知道原因，为什么会发生？

Answer 1

评论中有很多可疑的信息，因此我将给出一个正确的答案。

1. 实际上，没有 “恒定池”之类的东西。您不会在Java语言规范中找到该术语。

   （也许您将术语与作为.class文件一部分的常量池和相应的每类运行时常量池相混淆，后者对应用程序不可见。这些是JVM定义的“规范工件”规范，用于定义字节码的执行模型。该规范并不需要物理存在，尽管它们通常存在；例如，在Oracle或OpenJDK实现中。

2. 正在运行的JVM中有一个数据结构，称为字符串池。在JLS中未按名称提及字符串池，但是JLS指定的字符串文字属性暗含了它的存在。字符串池在javadocs和JVM规范中都有提及。

3. 字符串池将包含String表示应用程序中使用的任何字符串值常量表达式的值的对象。这包括字符串文字。

4. 字符串池一直以来一直是字符串的重复数据删除机制。应用程序可以通过调用String.intern方法来使用此方法。

5. 常量池中的字符串值（请参见上文）用于创建String应用程序看到的对象：

   • 根据String表示创建对象。
   • String.intern会被调用，并String从字符串池中返回相应的重复数据删除对象。
   • 该字符串成为“运行时常量池”类的一部分；即，类的运行时常量池将在字符串池中包含对String对象的引用。
   • 取决于Java实现，此过程可能急切地或懒惰地发生。

6. 字符串池是并且一直存储在（或）堆中。

   • 在Java 7之前，字符串池中的字符串对象是在称为PermGen堆的特殊堆中分配的。在Java的最早版本中，它不是通过GC进行的。然后只是偶尔进行了GC处理。

   • 在Java 7中（不是8！），字符串池使用PermGen堆停止，而使用常规堆。

   • 在Java 8中，PermGen堆（出于某些目的！）被称为Metaspace的另一种存储管理机制所替代。显然，Metaspace不包含Java对象。相反，它包含代码段，类描述符和其他JVM内部数据结构。

7. 在Java的最新版本（即Java 8 u20和更高版本）中，GC具有另一种机制，可对在给定数量的GC周期后仍可幸存的字符串进行重复数据删除。

8. 字符串的行为（即哪些是被插入的，哪些不是）由JLS和String类的javadocs的相关部分确定。

9. 如果遵循一个简单的规则，那么所有的复杂性都不相关：

   切勿用于==比较字符串。始终使用equals。

现在来处理您的示例代码：

String str1 = "Abc";               // string pool

String str2 = "XYZ";               // string pool

String str3 = str1 + str2;         // not string pool (!!)

String str3a = "Abc" + "XYZ";      // string pool 

String str4 = new String("PQR");   // not string pool (but the "PQR" literal is)

String str5 = str1.concat(str4);   // not string pool 

String str6 = str1 + str4;         // not string pool

String str7 = str6.intern();       // string pool

为什么？

• 的值分配给str1，str2并且str3a是常量表达式的所有值; 见下文。
• str3根据JLS，分配给它的值不是常量表达式的值。
• str4-JLS表示new操作员始终创建一个新对象，并且不会自动插入新字符串
• str5-字符串操作除了intern不在字符串池中创建对象外
• str6-同上-等同于concat通话。JLS还说+产生一个新的字符串（在常量表达式的情况下除外）。
• str7-例外：见上文。该intern调用将在字符串池中返回一个对象。

常量表达式包括文字，包含文字的串联，常量的值static final String以及其他一些东西。有关完整列表，请参见JLS 15.28。但请记住，字符串池仅保存字符串值。

的确切行为intern取决于Java版本。考虑以下示例：

char[] chars = // create an array of random characters
String s1 = new String(chars);
String s2 = s1.intern();

让我们假设随机字符不对应于任何以前的中断字符串。

• 对于在PermGen中分配了内部字符串的较早JVM，intern示例中的调用将（必须）产生一个新String对象。

• 对于较新的JVM，intern可以将现有的String对象添加到字符串池数据结构中，而无需创建新String对象。

换句话说，真相s1 == s2取决于Java版本。