1. 什么是 intern 方法?
intern()
方法是 java.lang.String
类中的一个方法,用于在 Java 字符串常量池中添加字符串对象,并返回对字符串对象的引用。它的作用是将字符串对象添加到字符串常量池中,并且如果字符串常量池已经存在相同内容的字符串,则返回对该字符串的引用。
2. 为什么需要 intern 方法?
在 Java 中,字符串是不可变的,当我们频繁地创建字符串对象时,会产生很多相同内容的字符串对象,这样会占用大量的内存空间。为了节省内存,并提高字符串比较的效率,我们可以使用 intern()
方法将字符串对象添加到字符串常量池中,从而实现字符串对象的共享。
3. intern 方法的实现原理?
Java 1.6 版本中 intern 方法的实现:
在 Java 1.6 版本中,字符串常量池是在永久代中分配的。当我们调用 intern()
方法时,JVM 会检查字符串常量池中是否存在相同内容的字符串,如果存在,则返回常量池中的字符串引用;如果不存在,则在常量池中创建一个新的字符串对象,并返回对该对象的引用。
但是,由于字符串常量池位于永久代,而永久代的内存是有限的,如果不断调用 intern()
方法添加字符串,会导致永久代内存溢出。因此,在 Java 1.6 版本中,如果字符串常量池中已经存在相同内容的字符串,就不会再创建新的字符串对象,而是直接返回常量池中的字符串引用。
Java 1.8 版本中 intern 方法的实现:
在 Java 1.8 版本中,字符串常量池被移至堆中,使用了元空间(Metaspace)代替永久代。元空间是使用本地内存实现的,并且大小取决于系统可用的内存大小。
当我们调用 intern()
方法时,JVM 会检查字符串常量池中是否存在相同内容的字符串,如果存在,则返回常量池中的字符串引用;如果不存在,则在堆中创建一个新的字符串对象,并将对象的引用添加到字符串常量池中。
由于堆中的字符串对象是由垃圾回收器管理的,因此在 Java 1.8 中使用 intern()
方法添加字符串并不会导致内存溢出的风险。
4. intern 方法的使用示例
下面是一个使用 intern()
方法的示例:
public class InternExample { public static void main(String[] args) { String str1 = new String("Hello"); String str2 = "Hello"; String str3 = str1.intern(); System.out.println(str1 == str2); // false System.out.println(str2 == str3); // true } }
解释示例代码的执行过程:
- 在第一行代码中,创建了一个新的字符串对象
str1
,其内容为 "Hello"。 - 在第二行代码中,创建了一个字符串常量
str2
,其内容也为 "Hello"。由于字符串常量池中已经存在相同内容的字符串 "Hello" ,所以会直接返回该字符串的引用。 - 在第四行代码中,调用
intern()
方法将str1
的引用添加到字符串常量池中,并且返回对该字符串的引用,赋值给str3
。 - 在第六行和第七行代码中,通过比较引用地址,可以看到
str1
和str2
是不同的字符串对象,而str2
和str3
是相同的字符串对象。
5. intern 方法的优点
- 节省内存:使用
intern()
方法可以将字符串对象共享,避免创建相同内容的字符串对象,减少内存占用。 - 提高字符串比较的效率:由于共享字符串对象,可以使用
==
运算符进行引用地址的比较,减少了字符串的内容比较。
6. intern 方法的缺点
- 需要额外的内存:使用
intern()
方 ✽✽ 在字符串常量池中创建额外的字符串对象,如果字符串常量池中已经存在相同内容的字符串,会浪费一定的内存空间。 - 1.6 版本可能导致内存溢出:在 Java 1.6 版本中,如果不加控制地使用
intern()
方法,可能导致永久代内存溢出。
7. intern 方法的使用注意事项
- 在 Java 1.6 中慎用:由于 1.6 版本的内存限制,使用
intern()
方法需要注意控制字符串的数量,避免导致内存溢出。 - 在 Java 1.7+ 中更安全:在 Java 1.7+ 的版本中,使用
intern()
方 ✽✽ 将字符串添加到堆中,并不会导致内存溢出的风险。
8. 总结
intern()
方法是用于将字符串对象添加到字符串常量池中,并返回对字符串的引用。在 Java 1.6 版本中,字符串常量池位于永久代,使用 intern()
方法可能导致内存溢出;而在 Java 1.8 版本中,字符串常量池位于堆中的元空间,使用 intern()
方法不会导致内存溢出的风险。使用 intern()
方法可以节省内存和提高字符串比较的效率,但需要注意控制字符串数量和版本兼容性。