用final修飾的成員變量表示常量,值一旦給定就無法改變!
final修飾的變量有三種:靜態變量、實例變量和局部變量,分別表示三種類型的常量。
在Class文件結構中,最頭的4個字節用于存儲魔數Magic Number,用于確定一個文件是否能被JVM接受,再接著4個字節用于存儲版本號,前2個字節存儲次版本號,后2個存儲主版本號,再接著是用于存放常量的常量池,由于常量的數量是不固定的,所以常量池的入口放置一個U2類型的數據(constant_pool_count)存儲常量池容量計數值。
常量池主要用于存放兩大類常量:字面量(Literal)和符號引用量(Symbolic References),字面量相當于java語言層面常量的概念,如文本字符串,聲明為final的常量值等,符號引用則屬于編譯原理方面的概念,包括了如下三種類型的常量:
類和接口的全限定名字段名稱和描述符方法名稱和描述符運行時常量池是方法區的一部分。
CLass文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外,還有一項信息是常量池,用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,這部分內容將在類加載后進入方法區的運行時常量池中存放。
運行時常量池相對于CLass文件常量池的另外一個重要特征是具備動態性,Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產生,也就是并非預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池,運行期間也可能將新的常量放入池中,這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
常量池是為了避免頻繁的創建和銷毀對象而影響系統性能,其實現了對象的共享。
例如字符串常量池,在編譯階段就把所有的字符串文字放到一個常量池中。(1)節省內存空間:常量池中所有相同的字符串常量被合并,只占用一個空間。(2)節省運行時間:比較字符串時,==比equals()快。對于兩個引用變量,只用==判斷引用是否相等,也就可以判斷實際值是否相等。
基本數據類型之間應用雙等號,比較的是他們的數值。
復合數據類型(類)之間應用雙等號,比較的是他們在內存中的存放地址。
java中基本類型的包裝類的大部分都實現了常量池技術,即Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean;
| 123 | Integer i1 = 40;Integer i2 = 40;System.out.PRintln(i1==i2);//輸出TRUE |
這5種包裝類默認創建了數值[-128,127]的相應類型的緩存數據,但是超出此范圍仍然會去創建新的對象。
| 1234567 | //Integer 緩存代碼 :public static Integer valueOf(inti) { assertIntegerCache.high >= 127; if(i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) returnIntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; returnnew Integer(i); } |
| 123 | Integer i1 = 400;Integer i2 = 400;System.out.println(i1==i2);//輸出false |
兩種浮點數類型的包裝類Float,Double并沒有實現常量池技術。
| 123 | Double i1=1.2;Double i2=1.2;System.out.println(i1==i2);//輸出false |
(1)Integer i1=40;Java在編譯的時候會直接將代碼封裝成Integer i1=Integer.valueOf(40);,從而使用常量池中的對象。
(2)Integer i1 = new Integer(40);這種情況下會創建新的對象。
| 123 | Integer i1 = 40;Integer i2 = new Integer(40);System.out.println(i1==i2);//輸出false |
Integer比較更豐富的一個例子
| 12345678910111213 | 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)); |
| 123456 | i1=i2 truei1=i2+i3 truei1=i4 falsei4=i5 falsei4=i5+i6 true40=i5+i6 true |
解釋:語句i4 == i5 + i6,因為+這個操作符不適用于Integer對象,首先i5和i6進行自動拆箱操作,進行數值相加,即i4 == 40。然后Integer對象無法與數值進行直接比較,所以i4自動拆箱轉為int值40,最終這條語句轉為40 == 40進行數值比較。Java中的自動裝箱與拆箱
| 123 | String str1 = "abcd";String str2 = new String("abcd");System.out.println(str1==str2);//false |
這兩種不同的創建方法是有差別的,第一種方式是在常量池中拿對象,第二種方式是直接在堆內存空間創建一個新的對象。只要使用new方法,便需要創建新的對象。
(1)只有使用引號包含文本的方式創建的String對象之間使用“+”連接產生的新對象才會被加入字符串池中。(2)對于所有包含new方式新建對象(包括null)的“+”連接表達式,它所產生的新對象都不會被加入字符串池中。
| 123456789 | String str1 = "str";String str2 = "ing"; String str3 = "str" + "ing";String str4 = str1 + str2;System.out.println(str3 == str4);//false String str5 = "string";System.out.println(str3 == str5);//true |
特例1
| 123456789101112 | public static final String A ="ab"; // 常量Apublic static final String B ="cd"; // 常量Bpublic static void main(String[] args) {String s = A + B; // 將兩個常量用+連接對s進行初始化 String t = "abcd"; if (s == t) { System.out.println("s等于t,它們是同一個對象"); } else{ System.out.println("s不等于t,它們不是同一個對象"); } } s等于t,它們是同一個對象 |
A和B都是常量,值是固定的,因此s的值也是固定的,它在類被編譯時就已經確定了。也就是說:String s=A+B; 等同于:String s=”ab”+”cd”;
特例2
| 1234567891011121314151617 | public static final String A;// 常量Apublic static final String B; // 常量Bstatic { A = "ab"; B = "cd"; } public static void main(String[] args) { // 將兩個常量用+連接對s進行初始化 String s = A + B; String t = "abcd"; if (s == t) { System.out.println("s等于t,它們是同一個對象"); } else{ System.out.println("s不等于t,它們不是同一個對象"); } } s不等于t,它們不是同一個對象 |
A和B雖然被定義為常量,但是它們都沒有馬上被賦值。在運算出s的值之前,他們何時被賦值,以及被賦予什么樣的值,都是個變數。因此A和B在被賦值之前,性質類似于一個變量。那么s就不能在編譯期被確定,而只能在運行時被創建了。
String s1 = new String("xyz"); 創建了幾個對象?考慮類加載階段和實際執行時。
(1)類加載對一個類只會進行一次。”xyz”在類加載時就已經創建并駐留了(如果該類被加載之前已經有”xyz”字符串被駐留過則不需要重復創建用于駐留的”xyz”實例)。駐留的字符串是放在全局共享的字符串常量池中的。
(2)在這段代碼后續被運行的時候,”xyz”字面量對應的String實例已經固定了,不會再被重復創建。所以這段代碼將常量池中的對象復制一份放到heap中,并且把heap中的這個對象的引用交給s1 持有。這條語句創建了2個對象。
運行時常量池相對于CLass文件常量池的另外一個重要特征是具備動態性,Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產生,也就是并非預置入CLass文件中常量池的內容才能進入方法區運行時常量池,運行期間也可能將新的常量放入池中,這種特性被開發人員利用比較多的就是String類的intern()方法。
String的intern()方法會查找在常量池中是否存在一份equal相等的字符串,如果有則返回該字符串的引用,如果沒有則添加自己的字符串進入常量池。
| 1234567 | public static void main(String[] args) { String s1 =new String("計算機"); String s2 = s1.intern(); String s3 ="計算機"; System.out.println("s1 == s2? "+ (s1 == s2)); System.out.println("s3 == s2? "+ (s3 == s2));} |
| 12 | s1 == s2? falses3 == s2? true |
| 1234567891011121314 | public class Test {public static void main(String[] args) { String hello ="Hello", lo = "lo"; System.out.println((hello =="Hello") + " "); System.out.println((Other.hello == hello) +" "); System.out.println((other.Other.hello == hello) +" "); System.out.println((hello == ("Hel"+"lo")) + " "); System.out.println((hello == ("Hel"+lo)) +" "); System.out.println(hello == ("Hel"+lo).intern());} }class Other { static String hello = "Hello"; }packageother;public class Other { publicstatic String hello = "Hello"; } |
| 1 | true true true truefalse true |
在同包同類下,引用自同一String對象.
在同包不同類下,引用自同一String對象.
在不同包不同類下,依然引用自同一String對象.
在編譯成.class時能夠識別為同一字符串的,自動優化成常量,引用自同一String對象.
在運行時創建的字符串具有獨立的內存地址,所以不引用自同一String對象.
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