详解JVM、Class、运行时、字符串常量池(总结)

写在前面：博主是一位普普通通的19届二本大学生，平时最大的爱好就是听听歌，逛逛B站。博主很喜欢的一句话花开堪折直须折，莫待无花空折枝：博主的理解是头一次为人，就应该做自己想做的事，做自己不后悔的事，做自己以后不会留有遗憾的事，做自己觉得有意义的事，不浪费这大好的青春年华。博主写博客目的是记录所学到的知识并方便自己复习，在记录知识的同时获得部分浏览量，得到更多人的认可，满足小小的成就感，同时在写博客的途中结交更多志同道合的朋友，让自己在技术的路上并不孤单。
本篇博客由于比较深入的写进JVM底层，所以如果有错误希望可以指出咱们共同讨论目录:
1.常量池与Class常量池
2.运行时常量池
运行时常量池的简介
方法区的Class文件信息,Class常量池和运行时常量池的三者关系
3.字符串常量池
字符串常量池的简介
采用字面值的方式创建字符串对象
采用new关键字新建一个字符串对象
字符串池的优缺点
4.字符串常量池和运行时常量池之间的藕断丝连
常量池和字符串常量池的版本变化
String.intern在JDK6和JDK7之后的区别(重难点)1.常量池常量池,也叫Class常量池(常量池==Class常量池)。Java文件被编译成Class文件，Class文件中除了包含类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项就是常量池，常量池是当Class文件被Java虚拟机加载进来后存放在方法区各种字面量(Literal)和符号引用。在Class文件结构中，最头的4个字节用于存储魔数(MagicNumber)，用于确定一个文件是否能被JVM接受，再接着4个字节用于存储版本号，前2个字节存储次版本号，后2个存储主版本号，再接着是用于存放常量的常量池常量池主要用于存放两大类常量：字面量和符号引用量，字面量相当于Java语言层面常量的概念，如文本字符串，声明为final的常量值等，符号引用则属于编译原理方面的概念。如下
2.运行时常量池
2.1运行时常量池的简介运行时常量池是方法区的一部分。运行时常量池是当Class文件被加载到内存后，Java虚拟机会将Class文件常量池里的内容转移到运行时常量池里(运行时常量池也是每个类都有一个)。运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中2.2方法区的Class文件信息，Class常量池和运行时常量池的三者关系字符串常量池
3.1字符串常量池的简介字符串常量池又称为：字符串池，全局字符串池,英文也叫StringPo。在工作中，String类是我们使用频率非常高的一种对象类型。JVM为了提升性能和减少内存开销，避免字符串的重复创建，其维护了一块特殊的内存空间，这就是我们今天要讨论的核心：字符串常量池。字符串常量池由String类私有的维护。我们理清几个概念：
在JDK7之前字符串常量池是在永久代里边的，但是在JDK7之后，把字符串常量池分进了堆里边。看下面两张图：
在堆中的字符串常量池：**堆里边的字符串常量池存放的是字符串的引用或者字符串(两者都有)**下面例子会有具体的讲解符号引用表会在下面讲我们知道，在Java中有两种创建字符串对象的方式：采用字面值的方式赋值
采用new关键字新建一个字符串对象。这两种方式在性能和内存占用方面存在着差别。
3.2采用字面值的方式创建字符串对象
ackageOneday;
ubcclassa{
ubcstaticvoidmain(String[]args){
Stringstr1="aaa";
Stringstr2="aaa";
System.out.rintln(str1==str2);
}
}
运行结果：
true采用字面值的方式创建一个字符串时，JVM首先会去字符串池中查找是否存在"aaa"这个对象，如果不存在，则在字符串池中创建"aaa"这个对象，然后将池中"aaa"这个对象的引用地址返回给字符串常量str，这样str会指向池中"aaa"这个字符串对象；如果存在，则不创建任何对象，直接将池中"aaa"这个对象的地址返回，赋给字符串常量。
对于上述的例子：这是因为，创建字符串对象str2时，字符串池中已经存在"aaa"这个对象，直接把对象"aaa"的引用地址返回给str2，这样str2指向了池中"aaa"这个对象，也就是说str1和str2指向了同一个对象，因此语句System.out.rintln(str1==str2)输出：true
3.3采用new关键字新建一个字符串对象
ackageOneday;
ubcclassa{
ubcstaticvoidmain(String[]args){
Stringstr1=newString("aaa");
Stringstr2=newString("aaa");
System.out.rintln(str1==str2);
}
}
运行结果：
false采用new关键字新建一个字符串对象时，JVM首先在字符串常量池中查找有没有"aaa"这个字符串对象，如果有，则不在池中再去创建"aaa"这个对象了，直接在堆中创建一个"aaa"字符串对象，然后将堆中的这个"aaa"对象的地址返回赋给引用str1，这样，str1就指向了堆中创建的这个"aaa"字符串对象；如果没有，则首先在字符串常量池池中创建一个"aaa"字符串对象，然后再在堆中创建一个"aaa"字符串对象，然后将堆中这个"aaa"字符串对象的地址返回赋给str1引用，这样，str1指向了堆中创建的这个"aaa"字符串对象。
对于上述的例子：
因为，采用new关键字创建对象时，每次new出来的都是一个新的对象，也即是说引用str1和str2指向的是两个不同的对象，因此语句
System.out.rintln(str1==str2)输出：false字符串池的实现有一个前提条件：String对象是不可变的。因为这样可以保证多个引用可以同时指向字符串池中的同一个对象。如果字符串是可变的，那么一个引用操作改变了对象的值，对其他引用会有影响，这样显然是不合理的。3.4字符串池的优缺点字符串池的优点就是避免了相同内容的字符串的创建，节省了内存，省去了创建相同字符串的时间，同时提升了性能；另一方面，字符串池的缺点就是牺牲了JVM在常量池中遍历对象所需要的时间，不过其时间成本相比而言比较低。4字符串常量池和运行时常量池之间的藕断丝连
博主为啥要把他俩放在一起讲呢，主要是随着JDK的改朝换代，字符串常量池有很大的变动，和运行时常量池有关。而且网上众说纷纭，我真的在看的时候ctm了，所以博主花很长时间把这一块讲明白，如果有错误或者异议可以通知博主。博主一定会在第一时间参与讨论4.1常量池和字符串常量池的版本变化在JDK1.7之前运行时常量池逻辑包含字符串常量池存放在方法区,此时hotsot虚拟机对方法区的实现为永久代
在JDK1.7字符串常量池被从方法区拿到了堆中,这里没有提到运行时常量池,也就是说字符串常量池被单独拿到堆,运行时常量池剩下的东西还在方法区,也就是hotsot中的永久代
在JDK1.8hotsot移除了永久代用元空间(Metasace)取而代之,这时候字符串常量池还在堆,运行时常量池还在方法区,只不过方法区的实现从永久代变成了元空间(Metasace)
4.2String.intern在JDK6和JDK7之后的区别(重点)JDK6和JDK7中该方法的功能是一致的，不同的是常量池位置的改变（JDK7将常量池放在了堆空间中），下面会具体说明。intern的方法返回字符串对象的规范表示形式。其中它做的事情是：首先去判断该字符串是否在常量池中存在，如果存在返回常量池中的字符串，如果在字符串常量池中不存在，先在字符串常量池中添加该字符串，然后返回引用地址例子1：
Strings1=newString("1");
s1.intern();
Strings2="1";
System.out.rintln(s1==s2);运行结果：
JDK6运行结果：false
JDK7运行结果：false我们首先看一张图：
上边例子中s1是new出来对象存放的位置的引用，s2是存放在字符串常量池的字符串的引用，所以两者不同
例子2：
Strings1=newString("1");
System.out.rintln(s1.intern()==s1);运行结果：
JDK6运行结果：false
JDK7运行结果：false上边例子中s1是new出来对象存放的位置的引用，s1.intern()返回的是字符串常量池里字符串的引用
例子3：
Strings1=newString("1")+newString("1");
s1.intern();
Strings2="11";
System.out.rintln(s1==s2);运行结果：
JDK6运行结果：false
JDK7运行结果：trueJDK6中，s1.intern()运行时，首先去常量池查找，发现没有该常量，则在常量池中开辟空间存储"11"，返回常量池中的值（注意这里也没有使用该返回值），第三行中，s2则使栈中空间直接指向常量池，所以s1和s2不相等。有可能会有小伙伴问为啥s1.intern()发现没有该常量呢，那是因为：Strings1=newString(“1”)+newString(“1”);这行代码实际操作是，创建了一个StringBuilder对象，然后一路aend，最后toString，而toString其实是又重新new了一个String对象，然后把对象给s1，此时并没有在字符串常量池中添加常量JDK7中，由于字符串常量池在堆空间中，所以在s1.intern()运行时，发现字符串常量池没有常量，则添加常量并使其指向堆空间地址，返回堆空间地址（注意这里也没有使用该返回值），这时s2通过查找常量池中的常量，同样也指向了堆空间地址，所以s1和s2相等。
例子4：
Strings1=newString("1")+newString("1");
System.out.rintln(s1.intern()==s1);JDK6中，常量池在永久代中，s1.intern()去常量池中查找"11"，发现没有该常量，则在常量池中开辟空间存储"11"，返回常量池中的值，s1指向堆空间地址，所以二者不相等。
JDK7中，常量池在堆空间，s1.intern()去常量池中查找"11"，发现没有该常量，则在字符串常量池中开辟空间，指向堆空间地址，则返回字符串常量池指向的堆空间地址，s1也是堆空间地址，所以二者相等。
例子5：
ackageOneday;
ubcclassa{
ubcstaticvoidmain(String[]args){
Stringstr=newString("123");
System.out.rintln(str.intern()==str);
}
}
运行结果：
JDK7：false
因为Stringstr=newString("123");表示在字符串常量池和堆空间都有“123”这个常量另外美团的团队写了一篇关于intern()的博客，我觉得很好可以参考一下
深入解析String#intern