作者：lylDaisy
https://blog.csdn.net/kkkkk0826/article/details/104171355
String字串是系統里最常用的型別之一，在系統中占據了很大的記憶體，因此，高效地使用字串，對系統的性能有較好的提升，
針對字串的優化，我在作業與學習程序總結了以下三種方案作分享：
一.優化構建的超大字串
驗證環境：jdk1.8
反編譯工具：jad
1.下載反編譯工具jad，百度下載
2.驗證
先執行一段例子1代碼：
public class test3 {
public static void main(String[] args) {
String str="ab"+"cd"+"ef"+"123";
}
}
執行完成后，用反編譯工具jad進行反編譯：jad -o -a -s d.java test.class
反編譯后的代碼：
package example;
public class test
{
public test()
{
// 0 0:aload_0
// 1 1:invokespecial #1 <Method void Object()>
// 2 4:return
}
public static void main(String args[])
{
String str = "abcdef123";
// 0 0:ldc1 #2 <String "abcdef123">
// 1 2:astore_1
// 2 3:return
}
}
案例2：
public class test1 {
public static void main(String[] args)
{
String s = "abc";
String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;
System.out.println(ss);
}
}
用反編譯工具jad執行jad -o -a -s d.java test1.class進行反編譯后：
package example;
import java.io.PrintStream;
public class test1
{
public test1()
{
// 0 0:aload_0
// 1 1:invokespecial #1 <Method void Object()>
// 2 4:return
}
public static void main(String args[])
{
String s = "abc";
// 0 0:ldc1 #2 <String "abc">
// 1 2:astore_1
String ss = (new StringBuilder()).append("ok").append(s).append("xyz").append(5).toString();
// 2 3:new #3 <Class StringBuilder>
// 3 6:dup
// 4 7:invokespecial #4 <Method void StringBuilder()>
// 5 10:ldc1 #5 <String "ok">
// 6 12:invokevirtual #6 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 7 15:aload_1
// 8 16:invokevirtual #6 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 9 19:ldc1 #7 <String "xyz">
// 10 21:invokevirtual #6 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 11 24:iconst_5
// 12 25:invokevirtual #8 <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
// 13 28:invokevirtual #9 <Method String StringBuilder.toString()>
// 14 31:astore_2
System.out.println(ss);
// 15 32:getstatic #10 <Field PrintStream System.out>
// 16 35:aload_2
// 17 36:invokevirtual #11 <Method void PrintStream.println(String)>
// 18 39:return
}
}
根據反編譯結果，可以看到內部其實是通過StringBuilder進行字串拼接的，
推薦看下：java.lang.String 的 + 號操作到底做了什么？
再來執行例3的代碼：
public class test2 {
public static void main(String[] args) {
String s = "";
Random rand = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
s = s + rand.nextInt(1000) + " ";
}
System.out.println(s);
}
}
用反編譯工具jad執行jad -o -a -s d.java test2.class進行反編譯后，發現其內部同樣是通過StringBuilder來進行拼接的：
package example;
import java.io.PrintStream;
import java.util.Random;
public class test2
{
public test2()
{
// 0 0:aload_0
// 1 1:invokespecial #1 <Method void Object()>
// 2 4:return
}
public static void main(String args[])
{
String s = "";
// 0 0:ldc1 #2 <String "">
// 1 2:astore_1
Random rand = new Random();
// 2 3:new #3 <Class Random>
// 3 6:dup
// 4 7:invokespecial #4 <Method void Random()>
// 5 10:astore_2
for(int i = 0; i < 10; i++)
//* 6 11:iconst_0
//* 7 12:istore_3
//* 8 13:iload_3
//* 9 14:bipush 10
//* 10 16:icmpge 55
s = (new StringBuilder()).append(s).append(rand.nextInt(1000)).append(" ").toString();
// 11 19:new #5 <Class StringBuilder>
// 12 22:dup
// 13 23:invokespecial #6 <Method void StringBuilder()>
// 14 26:aload_1
// 15 27:invokevirtual #7 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 16 30:aload_2
// 17 31:sipush 1000
// 18 34:invokevirtual #8 <Method int Random.nextInt(int)>
// 19 37:invokevirtual #9 <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
// 20 40:ldc1 #10 <String " ">
// 21 42:invokevirtual #7 <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 22 45:invokevirtual #11 <Method String StringBuilder.toString()>
// 23 48:astore_1
// 24 49:iinc 3 1
//* 25 52:goto 13
System.out.println(s);
// 26 55:getstatic #12 <Field PrintStream System.out>
// 27 58:aload_1
// 28 59:invokevirtual #13 <Method void PrintStream.println(String)>
// 29 62:return
}
}
綜上案例分析，發現字串進行“+”拼接時，內部有以下幾種情況：
1.“+”直接拼接的是常量變數，如"ab"+"cd"+"ef"+"123"，內部編譯就把幾個連接成一個常量字串處理；
2. “+”拼接的含變數字串，如案例2："ok" + s + "xyz" + 5，內部編譯其實是new 一個StringBuilder來進行來通過append進行拼接；
3.案例3回圈程序，實質也是“+”拼接含變數字串，因此，內部編譯時，也會創建StringBuilder來進行拼接，
對比三種情況，發現第三種情況每次做回圈，都會新創建一個StringBuilder物件，這會增加系統的記憶體，反過來就會降低系統性能，
因此，在做字串拼接時，單執行緒環境下，可以顯性使用StringBuilder來進行拼接，避免每回圈一次就new一個StringBuilder物件；在多執行緒環境下，可以使用執行緒安全的StringBuffer，但涉及到鎖競爭，StringBuffer性能會比StringBuilder差一點，
這樣，起到在字串拼接時的優化效果，
二.如何使用String.intern節省記憶體？
在回答這個問題之前，可以先對一段代碼進行測驗：
1.首先在idea設定-XX:+PrintGCDetails -Xmx6G -Xmn3G，用來列印GC日志資訊，設定如下圖所示：
2.執行以下例子代碼：
public class test4 {
public static void main(String[] args) {
final int MAX=10000000;
System.out.println("不用intern："+notIntern(MAX));
System.out.println("使用intern："+intern(MAX));
}
private static long notIntern(int MAX){
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < MAX; i++) {
int j = i % 100;
String str = String.valueOf(j);
}
return System.currentTimeMillis() - start;
}
private static long intern(int MAX){
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < MAX; i++) {
int j = i % 100;
String str = String.valueOf(j).intern();
}
return System.currentTimeMillis() - start;
}
}
未使用intern的GC日志：
[GC (System.gc()) [PSYoungGen: 377487K->760K(2752512K)] 377487K->768K(2758656K), 0.0009102 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 760K->0K(2752512K)] [ParOldGen: 8K->636K(6144K)] 768K->636K(2758656K), [Metaspace: 3278K->3278K(1056768K)], 0.0051214 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
Heap
PSYoungGen total 2752512K, used 23593K [0x0000000700000000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
eden space 2359296K, 1% used [0x0000000700000000,0x000000070170a548,0x0000000790000000)
from space 393216K, 0% used [0x0000000790000000,0x0000000790000000,0x00000007a8000000)
to space 393216K, 0% used [0x00000007a8000000,0x00000007a8000000,0x00000007c0000000)
ParOldGen total 6144K, used 636K [0x0000000640000000, 0x0000000640600000, 0x0000000700000000)
object space 6144K, 10% used [0x0000000640000000,0x000000064009f2f8,0x0000000640600000)
Metaspace used 3284K, capacity 4500K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 359K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
根據列印的日志分析：沒有使用intern情況下，執行時間為354ms，占用記憶體為24229k，推薦閱讀：46張PPT弄懂JVM，
使用intern的GC日志：
[GC (System.gc()) [PSYoungGen: 613417K->1144K(2752512K)] 613417K->1152K(2758656K), 0.0012530 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs]
[Full GC (System.gc()) [PSYoungGen: 1144K->0K(2752512K)] [ParOldGen: 8K->965K(6144K)] 1152K->965K(2758656K), [Metaspace: 3780K->3780K(1056768K)], 0.0079962 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.01 secs]
Heap
PSYoungGen total 2752512K, used 15729K [0x0000000700000000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
eden space 2359296K, 0% used [0x0000000700000000,0x0000000700f5c400,0x0000000790000000)
from space 393216K, 0% used [0x0000000790000000,0x0000000790000000,0x00000007a8000000)
to space 393216K, 0% used [0x00000007a8000000,0x00000007a8000000,0x00000007c0000000)
ParOldGen total 6144K, used 965K [0x0000000640000000, 0x0000000640600000, 0x0000000700000000)
object space 6144K, 15% used [0x0000000640000000,0x00000006400f1740,0x0000000640600000)
Metaspace used 3786K, capacity 4540K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 420K, capacity 428K, committed 512K, reserved 1048576K
日志分析：沒有使用intern情況下，執行時間為1515ms，占用記憶體為16694k;
綜上所述:使用intern情況下，記憶體相對沒有使用intern的情況要小，但在節省記憶體的同時，增加了時間復雜度，我試過將MAX=10000000再增加一個0的情況下，使用intern將會花費高達11秒的執行時間，可見，在遍歷資料過大時，不建議使用intern，
因此，使用intern的前提，一定要考慮到具體的使用場景，
到這里，可以確定，使用String.intern確實可以節省記憶體，
接下來，分析一下intern在不同JDK版本的區別，
在JDK1.6中，字串常量池在方法區中，方法區屬于永久代，
在JDK1.7中，字串常量池移到了堆中，
在JDK1.8中，字串常量池移到了元空間里，與堆相獨立，
分別在1.6、1.7、1.8版本執行以下一個例子：
public class test5 {
public static void main(String[] args) {
String s1=new String("ab");
s.intern();
String s2="ab";
System.out.println(s1==s2);
String s3=new String("ab")+new String("cd");
s3.intern();
String s4="abcd";
System.out.println(s4==s3);
}
}
1.6版本
執行結果：
fasle false
分析：
執行第一部分時：
1.代碼編譯時，先在字串常量池里創建常量“ab"；在呼叫new時，將在堆中創建一個String物件，字串常量創建的“ab"存盤到堆中，最后堆中的String物件回傳一個參考給s1，
2.s.intern()，在字串常量池里已經存在“ab”,便不再創建存放副本“ab"；
3.s2="ab"，s2指向的是字串常量池里”ab"，而s1指向的堆中的”ab"，故兩者不相等，5 個刁鉆的 String 面試題！建議看下，
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該示意圖如下：
執行第二部分：
1.兩個new出來相加的“abcd”存放在堆中，s3指向堆中的“abcd";
2.執行s3.intern()，在將“abcd"副本的存放到字串常量池時，發現常量池里沒有該”abcd"，因此，成功存放；
3.s4="abcd"指向的是字串常量池里已有的“abcd"副本，而s3指向的是堆中的"abcd"，副本"abcd"的地址和堆中“abcd"地址不相同，故為false;
1.7版本
false true
執行第一部分：這一部分與jdk1.6基本類似，不同在于，s1.intern()回傳的是參考，而不是副本，
執行第二部分：
1.new String("ab")+new String("cd")，先在常量池里生成“ab"和”cd"，再在堆中生成“abcd";
2.執行s3.intern()時，會把“abcd”的物件參考放到字串常量池里，發現常量池里還沒有該參考，故可成功放入，當String s4="abcd"，即把字串常量池中”abcd“的參考地址賦值給s4，相當于s4指向了堆中”abcd"的地址，故s3==s4為true，
1.8版本
false true
參考網上一些博客，在1.8版本當中，使用intern()時，執行原理如下：
若字串常量池中，包含了與當前物件相當的字串，將回傳常量池里的字串；若不存在，則將該字串存放進常量池里，并回傳字串的參考，
綜上所述，可見三種版本當中，使用intern時，若字串常量池里不存在相應字串時，存在以下區別：
例如：
String s1=new String("ab"); s.intern();
jdk1.6:若字串常量池里沒有“ab"，則會在常量池里存放一個“ab"副本，該副本地址與堆中的”ab"地址不相等；
jdk1.7:若字串常量池里沒有“ab"，會將“ab”的物件參考放到字串常量池里，該參考地址與堆中”ab"的地址相同；
jdk1.8:若字串常量池中包含與當前物件相當的字串，將回傳常量池里的字串；若不存在，則將該字串存放進常量池里，并回傳字串的參考，
三.如何使用字串的分割方法？
在簡單進行字串分割時，可以用indexOf替代split，因為split的性能不夠穩定，故針對簡單的字串分割，可優先使用indexOf代替；
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