字符串创建和字符数组内存分配

Question

我已经阅读了很多关于创建 String 时内存分配的冲突文章。 有的文章说 new 操作符在堆中创建一个字符串，而字符串字面量是在字符串池 [Heap] 中创建的，而有些文章说 new 操作符在堆中创建一个对象，在字符串池中创建另一个对象。

为了分析这一点，我编写了以下程序，它打印字符串字符数组和字符串对象的哈希码：

import java.lang.reflect.Field;

public class StringAnalysis {

    private int showInternalCharArrayHashCode(String s)
            throws SecurityException, NoSuchFieldException,
            IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
        final Field value = String.class.getDeclaredField("value");
        value.setAccessible(true);
        return value.get(s).hashCode();
    }

    public void printStringAnalysis(String s) throws SecurityException,
            IllegalArgumentException, NoSuchFieldException,
            IllegalAccessException {
        System.out.println(showInternalCharArrayHashCode(s));

        System.out.println(System.identityHashCode(s));

    }

    public static void main(String args[]) throws SecurityException,
            IllegalArgumentException, NoSuchFieldException,
            IllegalAccessException, InterruptedException {
        StringAnalysis sa = new StringAnalysis();
        String s1 = new String("myTestString");
        String s2 = new String("myTestString");
        String s3 = s1.intern();
        String s4 = "myTestString";

        System.out.println("Analyse s1");
        sa.printStringAnalysis(s1);

        System.out.println("Analyse s2");
        sa.printStringAnalysis(s2);

        System.out.println("Analyse s3");
        sa.printStringAnalysis(s3);

        System.out.println("Analyse s4");
        sa.printStringAnalysis(s4);

    }

}

此程序打印以下输出：

Analyse s1
1569228633
778966024
Analyse s2
1569228633
1021653256
Analyse s3
1569228633
1794515827
Analyse s4
1569228633
1794515827

从这个输出中可以清楚地看出，无论 String 是如何创建的，如果 String 具有相同的值，那么它们共享相同的 char 数组。

现在我的问题是这个 chararray 存储在哪里，是存储在堆中还是存储在 permgen 中？另外我想了解如何区分堆内存地址和永久内存地址。

如果它存储在 permgen 中，我有一个大问题，因为它会占用我宝贵的有限 permgen 空间。如果 char 数组没有存储在 permgen 中而是存储在堆中，那么这是否意味着字符串文字也使用堆空间 [这是我从未读过的东西]。

Answer 1

从字符串源

 public String(String original) {
        this.value = original.value;
        this.hash = original.hash;
    }

很明显，使用此构造函数创建的字符串与原始字符串共享 char 数组（值）。

需要注意的是，API 不保证这种共享：

初始化一个新创建的 String 对象，使其表示与参数相同的字符序列；换句话说，新创建的字符串是参数字符串的副本。除非需要原始的显式副本，否则不需要使用此构造函数，因为字符串是不可变的

例如，String.substring 用于与原始字符串共享 char 数组，但在 Java 1.7 的最新版本中，String.substring 会复制 char 数组。

Answer 2

从这个输出中可以清楚地看出，无论 String 是如何创建的，如果 String 具有相同的值，那么它们共享相同的 char 数组

不完全是：这是因为您从一个文字字符串开始，并从中创建多个实例。在 OpenJDK (Sun/Oracle) 实现中，如果支持数组表示整个字符串，则将被复制。你可以在src.jar 看到这个，或者在这里：http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/6-b14/java/lang/String.java#String.%3Cinit%3E%28java.lang.String%29

如果您仔细构建源字符串，使它们从不同的字符数组开始，您会发现它们不共享支持数组。

现在我的问题是这个字符数组存储在哪里

据我所知，字符串文字的字符数组存储在堆中（那些对类加载内部有更好了解的人，请随时发表评论）。从文件加载的字符串将总是将它们的后备数组存储在堆上。

我确实知道intern() 使用的数据结构只引用String 对象，而不是它的字符数组。

Answer 3

Last first：根据定义，字面量“myTestString”是interned，所有具有相同值的interned String 引用都指向同一个物理String 对象。因此，文字将与 intern 的结果完全相同。

[已更正]根据定义，两个具有相同字符序列值的String的hashCode（但不是identityHashCode）将是相同的。

另一方面，char[] 数组的 hashCode 只是其地址位的混乱，与数组的内容无关。这表明value 数组在上述所有情况下都是完全相同的数组。

（更多信息：String 的旧实现包括指向 char[] 的指针、偏移量、长度和 hashCode 值。较新的实现不推荐使用偏移值，String 值从数组的元素 0 开始. 其他（非 Sun/非 Oracle）实现取消了单独的 char[] 数组，并将字符串字节包含在主堆分配中。不要求 value 字段实际存在。）

[继续] 复制测试用例并添加了几行。 hashCode 和 identityHashCode 在给定的char[] 上产生相同的值，但在具有相同内容的不同数组上产生不同的值。

s1 和 s2 中的数组相同的事实几乎可以肯定是因为它们共享内部文字“myTestString”的char[] 数组。如果字符串是从“新鲜的”char[] 数组单独构造的，它们会有所不同。

所有这一切的主要内容是字符串字面量是实习的，当使用new String(String) 复制字符串时，正在测试的实现“借用”了源数组。

Char array hash codes
a1.hashCode() = 675303090
a2.hashCode() = 367959235
a1 identityHashCode = 675303090
a2 identityHashCode = 367959235
Strings from char arrays
a1 String = ABCDE
a1 String's hash = 62061635
a1 String value's identityHashCode = 510044439
a2 String = ABCDE
a2 String's hash = 62061635
a2 String value's identityHashCode = 1709651096