常量池

Java中的常量池技术，是为了方便快捷地创建某些对象而出现的，当需要一个对象时，就可以从池中取一个出来（如果池中没有则创建一个），则在需要重复重复创建相等变量时节省了很多时间。常量池其实也就是一个内存空间，不同于使用new关键字创建的对象所在的堆空间。

常量池项共分为11种类型：

常量池项类型	值	说明
CONSTANT_Utf8	1	UTF-8编码的Unicode字符串
CONSTANT_Integer	3	int型常量
CONSTANT_Float	4	Float型常量
CONSTANT_Long	5	Long型常量
CONSTANT_Double	6	double型常量
CONSTANT_Class	7	对一个class的符号引用
CONSTANT_String	8	String型常量
CONSTANT_Fieldref	9	对一个字段的符号引用
CONSTANT_Methodref	10	对一个类方法的符号引用
CONSTANT_InterfaceMedthodref	11	对一个接口方法的符号引用
CONSTANT_NameAndType	12	对名称和类型的符号引用

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例子1：常量池中对象和堆中的对象

Integer i1 = new Integer(1);
Integer i2 = new Integer(1);
// i1,i2分别位于堆中不同的内存空间
System.out.println(i1 == i2);// 输出false
 
Integer i3 = 1;
Integer i4 = 1;
// i3,i4指向常量池中同一个内存空间
System.out.println(i3 == i4);// 输出true
 
// 很显然，i1,i3位于不同的内存空间
System.out.println(i1 == i3);// 输出false

例子2：

Java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术，这些类是Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean,另外两种浮点数类型的包装类则没有实现。另外Byte,Short,Integer,Long,Character 这5种整型的包装类也只是在对应值小于等于127时才可使用对象池，也即对象不负责创建和管理大于127的这些类的对象。

// 5种整形的包装类Byte,Short,Integer,Long,Character的对象，
// 在值小于127时可以使用常量池
Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;
System.out.println(i1 == i2);// 输出true
 
// 值大于127时，不会从常量池中取对象
Integer i3 = 128;
Integer i4 = 128;
System.out.println(i3 == i4);// 输出false
 
// Boolean类也实现了常量池技术
Boolean bool1 = true;
Boolean bool2 = true;
System.out.println(bool1 == bool2);// 输出true
 
// 浮点类型的包装类没有实现常量池技术
Double d1 = 1.0;
Double d2 = 1.0;
System.out.println(d1 == d2);// 输出false

例子3：同样的，String也实现了常量池技术

// s1,s2分别位于堆中不同空间
String str1 = new String("hello");
String str2 = new String("hello");
System.out.println(str1 == str2);// 输出false
 
// s3,s4位于池中同一空间
String str3 = "hello";
String str4 = "hello";
System.out.println(str3 == str4);// 输出true

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例子4：关于Integer类的valueOf方法的一个小问题

//代码段A
Integer a1 = 127;
Integer b1 = 127;
System.out.println(a1 == b1);//输出true
//代码段B
Integer a2 = 128;
Integer b2 = 128;
System.out.println(a2 == b2);//输出false

原因：当你直接给一个Integer对象一个int值的时候，实际上却自动调用了valueOf方法，然而valueOf方法的内部实现是这样的：

public static Integer valueOf(int i) {
    final int offset = 128;
    if (i >= -128 && i <= 127) {
        return IntegerCache.cache[i + offset];
    }
    return new Integer(i);
}

因为代码段B里赋予的值128溢出了，没有进入if (i >= -128 && i <= 127)条件语句，返回IntegerCache 类的静态数组的数据，IntegerCache类的内部实现是这样的：

private static class IntegerCache {
    private IntegerCache() {
    }
    static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1];
     
    static {
        for (int i = 0; i < cache.length; i++)
            cache[i] = new Integer(i - 128);
    }

而是直接执行了return new Integer(i)语句，又重新new了一个Integer对象出来，即代码段B实际上就相当于：

Integer a2 = new Integer(128);
Integer b2 = new Integer(128);

补充说明：关于上文提到的IntegerCache类，由于cache[]在IntegerCache类中是静态数组，也就是只需要初始化一次，即static｛……｝部分，所以，如果Integer对象初始化时是-128~127的范围，就不需要再重新定义申请空间，都是同一个对象—在IntegerCache.cache中，这样可以在一定程度上提高效率。

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例子5：关于String类的intern方法

当调用 intern 方法时，如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串（用 equals(Object) 方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此 String 对象添加到池中，并返回此 String 对象的引用。

它遵循以下规则：对于任意两个字符串s 和 t，当且仅当 s.equals(t) 为 true 时，s.intern() == t.intern()才为true。

例如：

String str1 = new String("abc");
String str2 = str1.intern();
if (str1 == str2) {
    System.out.println("字符串abc在常量池中");
} else {
    System.out.println("字符串abc不在常量池中");
}
 
String str3 = "abc";
String str4 = str3.intern();
if (str3 == str4) {
    System.out.println("字符串abc在常量池中");
} else {
    System.out.println("字符串abc不在常量池中");
}

还有，

String str1 = "abc";
String str2 = new String("abc");
String str3 = new String("abc");
str2.intern();// 不起作用的代码
str3 = str3.intern();// 起作用
System.out.println(str1 == str2);// 输出：false
System.out.println(str1 == str2.intern());// 输出：true
System.out.println(str1 == str3);// 输出：true