讲一讲Java的字符串常量池，看完你的思路就清晰了

前言

很多朋友Java的字符串常量池的概念困扰了很长一段时间，最近研究了一下jvm指令码，终于对它有了大概的了解。 在展示案例前，我们需要先搞清楚一个概念，众所周知，jvm的内存模型由程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、元空间（方法区）、直接内存组成。 今天我们谈到的概念只和虚拟机栈、堆、元空间（方法区）有关。 先举个例子说明两种关于字符串最基本的使用情况：

String s =“abc”；在编译期间，会将等号右边的“abc”常量放在常量池中，在程序运行时，会将s变量压栈，栈中s变量直接指向元空间的字符串常量池abc项，没有经过堆内存。

String s = new String(“abc”);在编译期间，会将等号右边的“abc”常量放在常量池中，在程序运行时，先在堆中创建一个String对象，该对象的内容指向常量池的“abc”项。然后将s变量压栈，栈中s变量指向堆中的String对象。

下面通过javap -v xxx.class命令来查看class文件的指令码，通过分析这些指令码更确切的了解我们想知道的问题。笔者的jdk是1.8版本的，版本不同可能效果也不同。

第一个例子：String a = “abc”

首先展示我们的源代码

public class StringCodeTest {

	public static void main(String[] args) {

	        String a = "abc";

	        System.out.println(a);

	    }

   }

我们执行 javap -v StringCodeTest .class>StringCodeTest.txt命令，将指令码放到StringCodeTest.txt中。

Classfile /C:/Users/zhiyi/IdeaProjects/springboottest/target/classes/cn/lizy/service/StringCodeTest.class

  Last modified 2020-11-7; size 610 bytes

  MD5 checksum 2adeba87a0f1b315019efe540bb058cd

  Compiled from "StringCodeTest.java"

public class cn.lizy.service.StringCodeTest

  minor version: 0

  major version: 52

  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER

Constant pool:

   #1 = Methodref          #6.#22         // java/lang/Object."<init>":()V

   #2 = String             #23            // abc

   #3 = Fieldref           #24.#25        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

   #4 = Methodref          #26.#27        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

   #5 = Class              #28            // cn/lizy/service/StringCodeTest

   #6 = Class              #29            // java/lang/Object

   #7 = Utf8               <init>

   #8 = Utf8               ()V

   #9 = Utf8               Code

  #10 = Utf8               LineNumberTable

  #11 = Utf8               LocalVariableTable

  #12 = Utf8               this

  #13 = Utf8               Lcn/lizy/service/StringCodeTest;

  #14 = Utf8               main

  #15 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V

  #16 = Utf8               args

  #17 = Utf8               [Ljava/lang/String;

  #18 = Utf8               a

  #19 = Utf8               Ljava/lang/String;

  #20 = Utf8               SourceFile

  #21 = Utf8               StringCodeTest.java

  #22 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V

  #23 = Utf8               abc

  #24 = Class              #30            // java/lang/System

  #25 = NameAndType        #31:#32        // out:Ljava/io/PrintStream;

  #26 = Class              #33            // java/io/PrintStream

  #27 = NameAndType        #34:#35        // println:(Ljava/lang/String;)V

  #28 = Utf8               cn/lizy/service/StringCodeTest

  #29 = Utf8               java/lang/Object

  #30 = Utf8               java/lang/System

  #31 = Utf8               out

  #32 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;

  #33 = Utf8               java/io/PrintStream

  #34 = Utf8               println

  #35 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V

{

  public cn.lizy.service.StringCodeTest();

    descriptor: ()V

    flags: ACC_PUBLIC

    Code:

      stack=1, locals=1, args_size=1

         0: aload_0

         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V

         4: return

      LineNumberTable:

        line 3: 0

      LocalVariableTable:

        Start  Length  Slot  Name   Signature

            0       5     0  this   Lcn/lizy/service/StringCodeTest;

  public static void main(java.lang.String[]);

    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V

    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC

    Code:

      stack=2, locals=2, args_size=1

         0: ldc           #2                  // String abc

         2: astore_1

         3: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

         6: aload_1

         7: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

        10: return

      LineNumberTable:

        line 5: 0

        line 6: 3

        line 24: 10

      LocalVariableTable:

        Start  Length  Slot  Name   Signature

            0      11     0  args   [Ljava/lang/String;

            3       8     1     a   Ljava/lang/String;

}

SourceFile: "StringCodeTest.java"

关键要看Constant pool:（这个就是常量池）和main方法。

main方法中ldc #2 的意思是把常量池中的#2项压入到栈，而#2关联的#23就是“abc”常量。这就说明栈中的对象是直接指向了常量池的。String s = “abc”只生成了一个字符串对象（常量池中的对象）和一个栈中的引用

第二个例子 String s = new String(“abc”);

源代码

public class StringCodeTest {

	public static void main(String[] args) {

	        String b = new String("abc");

        	System.out.println(b)

	    }

   }

为了节省篇幅，第二个例子和第三个例子的jvm指令码就不再展示了，只截图关键点，有需要可以自己通过javap命令生成

main方法中先new #2， 而#2关联的#25就是String对象， 然后再ldc #3（关联的#26就是“abc”常量）也就是说，在执行时，先在堆中创建String对象，再把常量池中的#3项压入到栈（这里的栈应该是操作数栈，参考最上面的内存模型图）供String对象使用。所以，栈中的引用指向了堆中的String对象，String对象指向了常量池中的“abc”项，String s = new String(“abc”)生成了一个字符串对象（常量池中的对象）、一个堆中的String对象和一个栈中的引用。

第三个例子：String c = new String(“abc”)+“abc”;

源代码

public class StringCodeTest {

	public static void main(String[] args) {

	        String c = new String("abc")+"abc";

       	    System.out.println(c);

	    }

   }

main方法中先创建了Stringbuiler对象，然后创建了String对象（就是new String("abc")）， 再执行ldc #3将常量池中的字符串压入到栈。最后做计算，过程和第二个例子差不多，只不过多了个Stringbuiler的append操作。

总结：理解了大体的原理后，再遇到像 ==判断字符串相等，或者计算String s = new String(“abc”)再内存中创建了几个对象这样的问题时思路就清晰了

最后

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