Java基础(一):数据基本类型和String

一、数据基本类型

缓存池

new Integer(123) 每次都会新建一个对象;

Integer.valueOf(123) 会使用缓存池中的对象,多次调用会取得同一个对象的引用。

valueOf() 方法的实现比较简单,就是先判断值是否在缓存池中,如果在的话就直接返回缓存池的内容。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}
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编译器会在自动装箱过程调用 valueOf() 方法,因此多个值相同且值在缓存池范围内的 Integer 实例使用自动装箱来创建,那么就会引用相同的对象。

基本类型对应的缓冲池如下:

boolean values true and false

all byte values

short values between -128 and 127

int values between -128 and 127

char in the range \u0000 to \u007F

在使用这些基本类型对应的包装类型时,如果该数值范围在缓冲池范围内,就可以直接使用缓冲池中的对象。

在 jdk 1.8 所有的数值类缓冲池中,Integer 的缓冲池 IntegerCache 很特殊,这个缓冲池的下界是-128,上界默认是 127,但是这个上界是可调的,在启动 jvm 的时候,通过 -XX:AutoBoxCacheMax= 来指定这个缓冲池的大小,该选项在 JVM 初始化的时候会设定一个名为 java.lang.IntegerCache.high 系统属性,然后 IntegerCache 初始化的时候就会读取该系统属性来决定上界。

二、String

在 Java 8 中,String 内部使用 char 数组存储数据。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];
}
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在 Java 9 之后,String 类的实现改用 byte 数组存储字符串,同时使用 coder 来标识使用了哪种编码。

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final byte[] value;

    /** The identifier of the encoding used to encode the bytes in {@code value}. */
    private final byte coder;
}
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Java9的改动:有利于节约空间;在计算字符串长度或者调用 indexOf() 函数时,需要根据coder这个字段,判断如何计算字符串长度,coder 属性默认有 0 和 1 两个值, 0 代表Latin-1(单字节编码),1 代表 UTF-16 编码。

value 数组被声明为 final,这意味着 value 数组初始化之后就不能再引用其它数组。并且 String 内部没有改变 value 数组的方法,因此可以保证 String 不可变。

不可变的好处

可以缓存 hash 值

String Pool 的需要

安全性

线程安全

String, StringBuffer and StringBuilder

String 不可变,因此是线程安全的

StringBuilder 可变,不是线程安全的

StringBuffer 可变,是线程安全的,内部使用 synchronized 进行同步

String Pool

new String() 的方式新建了两个不同字符串

通过 s1.intern() 和 s2.intern() 方法取得同一个字符串引用

如果是采用 “bbb” 这种字面量的形式创建字符串,会自动地将字符串放入 String Pool 中。

在 Java 7 之前,String Pool 被放在运行时常量池中,它属于永久代。而在 Java 7,String Pool 被移到堆中。这是因为永久代的空间有限,在大量使用字符串的场景下会导致 OutOfMemoryError 错误。

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THE END
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