String.intern原来还能这么用

1 简介

是JDK一早就提供的native方法，不由Java实现，而是底层JVM实现，这让我们对它的窥探提高了难度。特别是在Oracle收购了Sun公司后，源代码不开源了，更无法深入研究了。但我们还是有必要尽量地去探索。

本文将主要讲解一下方法的原理、特点，并介绍一个新奇的应用。

2 String的池化

方法的作用就是将String池化，这个池是String的常量池。不同版本的JDK有不同的实现。

2.1 不同实现与不同内存空间

JDK 6：方法会把首先遇到的字符串复制一份到永久代中，然后返回永久中的实例引用；如果不是首次，说明常量池中已经有该字符串，直接返回池中的引用。常量池在永久代(PermGen)中。

JDK 7：方法首次遇到字符串时，不会复制实例，而是直接把该字符串的引用记录在常量池中，并返回该引用；如果不是首次，则直接返回池中引用。JDK 7常量池在堆中。

JDK 8：功能与JDK 7类似。常量池在元空间Metaspace中，元空间不在虚拟机内存中，而是使用本地内存。

2.2 常量池大小差异

这个所谓的String常量池，其实就是一张哈希表，跟类似，所以也是有大小限制和哈希冲突可能。常量池越大，哈希冲突可能性越小。

JDK 6早期版本，池大小为常量1009，后期变得可配置，通过参数指定。大小也会受限于永久代的大小，建议避免使用方法，防止造成PermGen内存溢出。

JDK 7将常量池移到堆后，可以存放更多常量，也一样通过参数可配置大小。在Java 7u40后，常量池默认大小增加到了60013。

JDK 8默认大小一开始就是60013，依旧支持参数配置。

总的来说，-XX:StringTableSize的默认值在Java 7u40以前为1009，Java 7u40以后改为60013。

3 例子分析

通过例子，来理解一下就更清晰了。JDK 7和8应该表现一致，本文使用JDK 8。

3.1 JDK 8

先演示JDK 8的情况：

例子1

结果：false

分析：因为使用了字面量，在编译期就会把字符串放到常量池，当使用时，会创建新的对象。所以常量池中的引用与创建的对象引用不同。

例子2

结果：true

分析：与上个例子对比，将常量池的地址赋值给了str1变量，所以相等。

例子3

结果：true false

分析：

（1）第一句创建了一个新的字符串对象，str1为其引用，调用时会把它的引用放到常量池中并返回，所以是同一个引用。

（2）在（1）中已经放在常量池了，所以返回的是str1，与str2不相等。

例子4

结果：false

分析：按理说与上个例子的（1）一样，应该为true才对。问题在于java它是一个比较特殊的字符串，已经在常量池中存在了，所以不相等。至于为何会存在，我的猜想是有两种可能：其它JDK的Java代码有该常量；JVM代码直接把某些特殊字符串放到了常量池。这个没有深究了。

3.2 JDK 6的不同

当我们知道了原理后，不同表现就可以很容易判断出来了。如下例子：

JDK 6结果：false

JDK 8结果：true

因为JDK 6对于首次遇到的字符串，会复制一份到常量池并返回其引用，与str1的引用不是同一个，所以为false。而JDK 8只是将str1的引用在常量池记录然后返回，还是同一个，所以为true。

知道了基本原理，更多情况就可以具体分析了，不再一一赘述。

4 一种少见的应用

之前已经说过，方法本质就是维持了一个String的常量池，而且池里的String应该都是唯一的。这样，我们便可以利用这种唯一性，来做一些文章了。我们可以利用池里String的对象来做锁，实现对资源的控制。比如一个城市的某种资源同一时间只能一个线程访问，那就可以把城市名的String对象作为锁，放到常量池中去，同一时间只能一个线程获得。

具体代码如下：

运行结果如下：

可以看出，同一时间同一个城市不会同时获得资源，而不同城市可以同时获得资源来处理。这种案例其实有其它更优雅的方案，这不是本文的重点，就不赘述了。

5 总结

本文介绍了方法的原理和不同JDK版本的表现，并通过多个例子与一个应用加深理解。希望对大家理解String和JVM有帮助。

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