01.几张图轻松理解String.intern()

当调用 intern() 方法时，编译器会将字符串添加到方法区的运行常量池中（stringTable维护），并返回指向该常量的引用。

在翻《深入理解Java虚拟机》的书时，又看到了2-7的 String.intern()返回引用的测试。
其实要搞明白String.intern()，我总结了下面几条规则：
一、new String都是在堆上创建字符串对象。当调用 intern() 方法时，编译器会将字符串添加到方法区的运行常量池中（stringTable维护），并返回指向该常量的引用。

此处，常量池指的是方法区的运行时常量池（所谓方法区也就是堆中的永久代），

补充一点，当我们编写好java程序后，编译完成之后会生成class文件（class文件结构？），在class文件中有一块内存是存放编译完成之后的常量！在JVM加载这个class文件到JVM内存中的时候，这个class常量池就会被放置到方法区的运行时常量池中（因此运行时常量池和class常量池其实是一个东西）。但是并不是只有在编译期产生的常量才能在类被加载后进入运行时常量池中，在运行时也可以将新产生的常量放入到运行时常量池之中的，这种特性运用得比较多的就是String的intern（）方法。

二、通过字面量赋值创建字符串（如：String str=”twm”）时，会先在常量池中查找是否存在相同的字符串”twm”，若存在，则将栈中的引用直接指向该字符串；若不存在，则在常量池中生成一个字符串，再将栈中的引用指向该字符串。

有则直接引用，没有则创建后返回地址。

三、常量字符串的“+”操作，编译阶段直接会合成为一个字符串。

如string str=”JA”+”VA”，在编译阶段会直接合并成语句String str=”JAVA”，于是会去常量池中查找是否存在”JAVA”,从而进行创建或引用。

有则直接引用，没有则创建后返回地址。

四、对于final字段，编译期直接进行了常量替换（而对于非final字段则是在运行期进行赋值处理的）。
final String str1=”ja”;
final String str2=”va”;
String str3=str1+str2;
在编译时，直接替换成了String str3=”ja”+”va”，根据第三条规则，再次替换成String str3=”JAVA”

五、常量字符串和变量拼接时（如：String str3=baseStr + “01”;）会调用

StringBuilder.append()在堆上创建新的对象。

final String s是常量，String s2是变量

六、JDK 1.7后，intern方法还是会先去查询常量池中是否有已经存在的常量字符串，如果存在，则返回常量池中的引用，这一点与之前没有区别，区别在于，如果在常量池找不到对应的字符串，则不会再将字符串拷贝到常量池（因为是在堆上先创建实例），而只是在常量池中生成一个对原字符串的引用。简单的说，就是往常量池放的东西变了：

原来在常量池中找不到时，在堆中复制一个副本放到方法区的运行时常量池，1.7后则是将在堆上的地址引用复制到常量池。

举例说明：

String str2 = new String("str")+new String("01");//会在堆中生成一个对象“str01”
str2.intern();
String str1 = "str01";
System.out.println(str2==str1); true

在JDK 1.7下，当执行str2.intern();时，因为常量池中没有“str01”这个字符串，所以会在常量池中生成一个对堆中的“str01”的引用(注意这里是引用，就是这个区别于JDK 1.6的地方。在JDK1.6下是生成原字符串的拷贝)，而在进行String str1 = “str01”;字面量赋值的时候，常量池中已经存在一个引用，所以直接返回了该引用，因此str1和str2都指向堆中的同一个字符串，返回true。

String str2 = new String("str")+new String("01"); //会在堆中生成一个对象“str01”,因此str2指向堆中对象
String str1 = "str01"; //上面说的只是针对intern方法，这里遵循规则2
str2.intern(); //str2指向堆中的对象，调用intern方法，才会去询问常量池，有则返回引用，没有则返回堆对象引用（JDK7之后）
System.out.println(str2==str1); false

将中间两行调换位置以后，因为在进行字面量赋值（String str1 = “str01″）的时候，常量池中不存在，所以str1指向的常量池中的位置（若不存在，则在常量池中生成一个字符串，再将栈中的引用指向该字符串。），而str2指向的是堆中的对象，再进行intern方法时，对str1和str2的指向没有任何变化，所以返回false。

常见试题解答

有了对以上的知识的了解，我们现在再来看常见的面试或笔试题就很简单了：

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = “abc”;
String s2 = “abc”;
System.out.println(s1 == s2);
A：true，均指向常量池中对象。

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = new String(“abc”);
String s2 = new String(“abc”);
System.out.println(s1 == s2);
A：false，两个引用指向堆中的不同对象。

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = “abc”;
String s2 = “a”;
String s3 = “bc”;
String s4 = s2 + s3;
System.out.println(s1 == s4);
A：false，因为s2+s3实际上是使用StringBuilder.append来完成，会生成不同的对象。

Q：下列程序的输出结果：
String s1 = “abc”;
final String s2 = “a”;
final String s3 = “bc”;
String s4 = s2 + s3;
System.out.println(s1 == s4);
A：true，因为final变量在编译后会直接替换成对应的值，所以实际上等于s4=”a”+”bc”，而这种情况下，编译器会直接合并为s4=”abc”，所以最终s1==s4。

Q：下列程序的输出结果：

String s = new String(“abc”); //堆
String s1 = “abc”; //常量池
String s2 = new String(“abc”); //堆，s1和s2是不同的对象
System.out.println(s == s1.intern()); //s指向堆对象，s1.intern()指向常量池中常量
System.out.println(s == s2.intern());//s指向堆对象，s2.intern()指向堆中的对象(s2，JDK7之后不拷贝，返堆中引用)
System.out.println(s1 == s2.intern());
A：false，false，true。