java常量池概念 (转)
在class文件中,“常量池”是最复杂也最值得关注的内容。
Java是一种动态连接的语言,常量池的作用非常重要,常量池中除了包含代码中所定义的各种基本类型(如int、long等等)和对象型(如String及数组)的常量值还,还包含一些以文本形式出现的符号引用,比如:
类和接口的全限定名;
字段的名称和描述符;
方法和名称和描述符。
在C语言中,如果一个程序要调用其它库中的函数,在连接时,该函数在库中的位置(即相对于库文件开头的偏移量)会被写在程序中,在运行时,直接去这个地址调用函数;
而在Java语言中不是这样,一切都是动态的。编译时,如果发现对其它类方法的调用或者对其它类字段的引用的话,记录进class文件中的,只能是一个文本形式的符号引用,在连接过程中,虚拟机根据这个文本信息去查找对应的方法或字段。
所以,与Java语言中的所谓“常量”不同,class文件中的“常量”内容很非富,这些常量集中在class中的一个区域存放,一个紧接着一个,这里就称为“常量池”。
java中的常量池技术,是为了方便快捷地创建某些对象而出现的,当需要一个对象时,就可以从池中取一个出来(如果池中没有则创建一个),则在需要重复重复创建相等变量时节省了很多时间。常量池其实也就是一个内存空间,不同于使用new关键字创建的对象所在的堆空间。本文只从java使用者的角度来探讨java常量池技术,并不涉及常量池的原理及实现方法。个人认为,如果是真的专注java,就必须对这些细节方面有一定的了解。但知道它的原理和具体的实现方法则不是必须的。
1,常量池中对象和堆中的对象
public class Test{
Integer i1=new Integer(1);
Integer i2=new Integer(1);
//i1,i2分别位于堆中不同的内存空间
System.out.println(i1==i2);//输出false
Integer i3=1;
Integer i4=1;
//i3,i4指向常量池中同一个内存空间
System.out.println(i3==i4);//输出true
//很显然,i1,i3位于不同的内存空间
System.out.println(i1==i3);//输出false
}
2,8种基本类型的包装类和对象池
java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术,这些类是Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean,另外两种浮点数类型的包装类则没有实现。另外Byte,Short,Integer,Long,Character这5种整型的包装类也只是在对应值小于等于127时才可使用对象池,也即对象不负责创建和管理大于127的这些类的对象。以下是一些对应的测试代码:
public class Test{
public static void main(String[] args){
//5种整形的包装类Byte,Short,Integer,Long,Character的对象,
//在值小于127时可以使用常量池
Integer i1=127;
Integer i2=127;
System.out.println(i1==i2)//输出true
//值大于127时,不会从常量池中取对象
Integer i3=128;
Integer i4=128;
System.out.println(i3==i4)//输出false
//Boolean类也实现了常量池技术
Boolean bool1=true;
Boolean bool2=true;
System.out.println(bool1==bool2);//输出true
//浮点类型的包装类没有实现常量池技术
Double d1=1.0;
Double d2=1.0;
System.out.println(d1==d2)//输出false
}
}
3,String也实现了常量池技术
String类也是java中用得多的类,同样为了创建String对象的方便,也实现了常量池的技术,测试代码如下:
public class Test{
public static void main(String[] args){
//s1,s2分别位于堆中不同空间
String s1=new String("hello");
String s2=new String("hello");
System.out.println(s1==s2)//输出false
//s3,s4位于池中同一空间
String s3="hello";
String s4="hello";
System.out.println(s3==s4);//输出true
}
}
最后:
细节决定成败,写代码更是如此。
Integer的封装:
public static Integer valueOf(int i) {
final int offset = 128;
if (i >= -128 && i <= 127) { // must cache
return IntegerCache.cache[i + offset];
}
return new Integer(i);
}
当你直接给一个Integer对象一个int值的时候,其实它调用了valueOf方法,然后你赋的这个值很特别,是128,那么没有进行cache方法,相当于new了两个新对象。所以问题中定义a、b的两句代码就类似于:
Integer a = new Integer(128);
Integer b = new Integer(128);
这个时候再问你,输出结果是什么?你就知道是false了。如果把这个数换成127,再执行:
Integer a = 127;
Integer b = 127;
System.out.println(a == b);
结果就是:true
由上可知,我们进行对象比较时最好还是使用equals,便于按照自己的目的进行控制。
--------------------------------------------------补充-----------------------------------------------------------------------
我们看一下IntegerCache这个类里面的内容:
private static class IntegerCache {
private IntegerCache() {
}
static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1];
static {
for (int i = 0; i < cache.length; i++)
cache[i] = new Integer(i - 128);
}
}
由于cache[]在IntegerCache类中是静态数组,也就是只需要初始化一次,即static{......}部分,所以,如果Integer对象初始化时是-128~127的范围,就不需要再重新定义申请空间,都是同一个对象---在IntegerCache.cache中,这样可以在一定程度上提高效率。
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