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Java编程性能调优-01|字符串性能优化不容小觑百M内存轻松存储几十G数据

时间：2022-04-12 09:26:07

一、字符串性能优化不容小觑，百M内存轻松存储几十G数据

一.String 对象是如何实现的？

String str1= "abc";String str2= new String("abc");String str3= str2.intern();assertSame(str1==str2);assertSame(str2==str3);assertSame(str1==str3)

1、String str1 = "abc";通过字面量的方式创建，abc存储于字符串常量池中；2、String str2 = new String("abc");通过new对象的方式创建字符串对象，引用地址存放在堆内存中，abc则存放在字符串常量池中；所以str1 == str2?显然是false3、String str3 = str2.intern();由于str2调用了intern()方法，会返回常量池中的数据，地址直接指向常量池，所以str1 == str3；而str2和str3地址值不等所以也是false（str2指向堆空间，str3直接指向字符串常量池）。

二.String 对象的不可变性

代码中 String 类被 final 关键字修饰，变量 char 数组也被 final 修饰。

被final 修饰代表该类不可继承，而 char[]被 final+private 修饰，代表了 String 对象不可被更改。Java 实现的这个特性叫作 String 对象的不可变性，即 String 对象一旦创建成功，就不能再对它进行改变。

1、不可被更改的优点

第一，保证 String 对象的安全性。假设 String 对象是可变的，那么 String 对象将可能被恶意修改。

第二，保证 hash 属性值不会频繁变更，确保了唯一性，使得类似 HashMap 容器才能实现相应的 key-value 缓存功能。

第三，可以实现字符串常量池。在 Java 中，通常有两种创建字符串对象的方式，一种是通过字符串常量的方式创建，如 String str=“abc”；另一种是字符串变量通过 new 形式的创建，如 String str = new String(“abc”)。

代码中使用第一种方式创建字符串对象时，JVM 首先会检查该对象是否在字符串常量池中，如果在，就返回该对象引用，否则新的字符串将在常量池中被创建。这种方式可以减少同一个值的字符串对象的重复创建，节约内存。String str = new String(“abc”) 这种方式，首先在编译类文件时，"abc"常量字符串将会放入到常量结构中，在类加载时，“abc"将会在常量池中创建；其次，在调用 new 时，JVM 命令将会调用 String 的构造函数，同时引用常量池中的"abc” 字符串，在堆内存中创建一个 String 对象；最后，str 将引用 String 对象。

三.String 对象的优化

1、如何构建超大字符串？

尽量的使用StringBuilder或者StringBuffer

用String进行拼接的，即使已经被编译器优化成了StringBuilder，但是每次循环都会生成一个新的 StringBuilder 实例，同样也会降低系统的性能。

如果在多线程编程中，String 对象的拼接涉及到线程安全，你可以使用 StringBuffer。但是要注意，由于 StringBuffer 是线程安全的，涉及到锁竞争，所以从性能上来说，要比 StringBuilder 差一些。

2、使用 String.intern 节省内存

String.intern是一个Native方法，主要作用是将一个对象放入常量池（方法区、元空间）

在每次赋值的时候使用 String 的 intern 方法，如果常量池中有相同值，就会重复使用该对象，返回对象引用，这样一开始的对象就可以被回收掉。这种方式可以使重复性非常高的地址信息存储大小从 20G 降到几百兆。

下面是一些案例

String a =new String("abc").intern();String b = new String("abc").intern();if(a==b) {System.out.print("a==b");}a和b虽然都把abc放入了常量池（方法区、元空间），但是a和b都指向的是堆中的对象，所以返回false。

String s3 = new String("1") + new String("1") ;s3.intern();String s4 = "11";System.out.println(s3 == s4);s3虽然是“11”，但是并不是堆区中的对象，因为是两个new出来的拼接而成的。s3.intern()是将“11”放入了常量池因为常量池中存在“11”，所以s3==s5=true。

String str2 = new String("str") + new String("01");String str1 = "str01";String str3 = str2.intern();System.out.println(str3 == str1);常量池中有了str1的对象，所以 str2.intern()放入的步骤是无效的，赋值的步骤是有效的，都取自常量池，返回ture。

String str2 = new String("str") + new String("01");str2.intern();String str1 = "str01";System.out.println(str2 == str1);str2和str1都取自常量池，因为str2是堆对象拼接而成的不是真正的堆对象，返回ture。String str3 = new String("str01");str3.intern();String str4 = "str01";System.out.println(str3 == str4);返回false