這篇文章主要是做一個(gè)總結(jié)烘贴，將查找到相關(guān)的資料自己做一個(gè)整理，最后會(huì)列出查找過的相關(guān)資料，感興趣的可以去翻一翻刺洒。
常量池
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class文件常量池（class constant pool）
常量池可以理解為Class文件之中的資源倉庫，它是Class文件結(jié)構(gòu)中與其他項(xiàng)目關(guān)聯(lián)最多的數(shù)據(jù)類型亚斋，包含了類也是占用Class文件中第一個(gè)出現(xiàn)的表類型數(shù)據(jù)項(xiàng)目作媚。
常量池中主要存放兩大類常量:字面量（Literal）和符號(hào)引用（Symbolic References）。字面量比較接近于Java語言層面的常量概念帅刊，如文本字符串、聲明為final的常量值等漂问。而符號(hào)引用則屬于編譯原理方面的概念赖瞒，包含了下面三類常量：
- 類和接口的全限定名(Full Qualified Name)
- 字段的名稱和描述符(Descriptor)
- 方法的名稱和描述符
類和接口的全限定名，例如：
com/example/demo/Demo.class字段的名稱和描述符蚤假，例如:
Field a:[Ljava/lang/String方法的名稱和描述符栏饮，例如:
Method java/lang/String."<init>":(Ljava/lang/String;)V后兩個(gè)是字節(jié)碼指令，不懂得可以查閱下相關(guān)資料（TODO）
可以通過查看字節(jié)碼的形式來查看Class的常量池的內(nèi)容磷仰，因?yàn)槭窃诰幾g時(shí)產(chǎn)生的袍嬉，也可以稱為
靜態(tài)常量池。
public class Main {
private int a=1;
private int b=1;
private Aload c=new Aload();
private String [] d =new String[10];
public static void main(String[] args) {
}
}
字節(jié)碼：
public class com.verzqli.snake.Main
minor version: 0
major version: 51
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool: //這里就是class文件的常量池
#1 = Methodref #10.#30 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Fieldref #9.#31 // com/verzqli/snake/Main.a:I
#3 = Fieldref #9.#32 // com/verzqli/snake/Main.b:I
#4 = Class #33 // com/verzqli/snake/Aload
#5 = Methodref #4.#30 // com/verzqli/snake/Aload."<init>":()V
#6 = Fieldref #9.#34 // com/verzqli/snake/Main.c:Lcom/verzqli/snake/Aload;
#7 = Class #35 // java/lang/String
#8 = Fieldref #9.#36 // com/verzqli/snake/Main.d:[Ljava/lang/String;
#9 = Class #37 // com/verzqli/snake/Main
#10 = Class #38 // java/lang/Object
#11 = Utf8 a
#12 = Utf8 I
#13 = Utf8 b
#14 = Utf8 c
#15 = Utf8 Lcom/verzqli/snake/Aload;
#16 = Utf8 d
#17 = Utf8 [Ljava/lang/String;
#18 = Utf8 <init>
#19 = Utf8 ()V
#20 = Utf8 Code
#21 = Utf8 LineNumberTable
#22 = Utf8 LocalVariableTable
#23 = Utf8 this
#24 = Utf8 Lcom/verzqli/snake/Main;
#25 = Utf8 main
#26 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#27 = Utf8 args
#28 = Utf8 SourceFile
#29 = Utf8 Main.java
#30 = NameAndType #18:#19 // "<init>":()V
#31 = NameAndType #11:#12 // a:I
#32 = NameAndType #13:#12 // b:I
#33 = Utf8 com/verzqli/snake/Aload
#34 = NameAndType #14:#15 // c:Lcom/verzqli/snake/Aload;
#35 = Utf8 java/lang/String
#36 = NameAndType #16:#17 // d:[Ljava/lang/String;
#37 = Utf8 com/verzqli/snake/Main
#38 = Utf8 java/lang/Object
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運(yùn)行時(shí)常量池
當(dāng)java文件被編譯成class文件之后，就會(huì)生成上面的常量池伺通，在Class文件中描述的各種信息箍土，最終都需要加載到虛擬機(jī)中之后才能運(yùn)行和使用。
類從被加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開始罐监，到卸載出內(nèi)存位置吴藻，他的生命周期包括：加載（Loading）、驗(yàn)證（Verification）弓柱、準(zhǔn)備(Preparation)沟堡、解析（Resolution）、初始化（Initalization）矢空、使用（Using）和卸載（Unloading）,其中驗(yàn)證航罗、準(zhǔn)備、解析三個(gè)部分統(tǒng)稱Wie連接（Linking）屁药。而當(dāng)類加載到內(nèi)存中后伤哺，JVM就會(huì)將Class常量池中的內(nèi)容存放到運(yùn)行時(shí)常量池中，由此可知者祖，運(yùn)行時(shí)常量池也是每個(gè)類都有一個(gè)立莉。在解析過程中需要將常量池中所有的符號(hào)引用(
classes、interfaces七问、fields蜓耻、methods referenced in the constant pool)轉(zhuǎn)為直接引用(得到類或者字段、方法在內(nèi)存中的指針或者偏移量械巡，以便直接調(diào)用該方法)刹淌。直接引用可以是內(nèi)存中，直接指向目標(biāo)的指讥耗、相對(duì)偏移量有勾，或是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄，解析的這個(gè)階段其實(shí)就是將符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為可以直接定位對(duì)象等在內(nèi)存中的位置的直接引用古程。運(yùn)行時(shí)常量池位于JVM規(guī)范的方法區(qū)中蔼卡，在Java8以前，位于永生代挣磨；Java8之后位于元空間雇逞。
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全局字符串常量池（string pool / string literal pool）
全局字符串池里的內(nèi)容是在類加載完成，經(jīng)過驗(yàn)證茁裙，準(zhǔn)備階段之后在堆中生成字符串對(duì)象實(shí)例塘砸，然后將該字符串對(duì)象實(shí)例的引用值存到string pool中。在HotSpot中具體實(shí)現(xiàn)string pool這一功能的是StringTable類晤锥，它是一個(gè)哈希表掉蔬，里面存的是key（字面量“abc”, 即駐留字符串）-value（字符串"abc"實(shí)例對(duì)象在堆中的引用）鍵值對(duì)廊宪，StringTable本身存在本地內(nèi)存（native memory）中。
StringTable在每個(gè)HotSpot VM的實(shí)例只有一份女轿，被所有的類共享（享元模式）箭启。在Java7的時(shí)候?qū)⒆址Ａ砍匾频搅硕牙铮瑫r(shí)里面也不在存放對(duì)象（Java7以前被intern的String對(duì)象存放于永生代谈喳，所以很容易造成OOM）册烈，而是存放堆上String實(shí)例對(duì)象的引用。
那么字符串常量池中引用的String對(duì)象是在什么時(shí)候創(chuàng)建的呢婿禽？在JVM規(guī)范里明確指定resolve階段可以是lazy的赏僧，即在需要進(jìn)行該符號(hào)引用的解析時(shí)才去解析它，這樣的話扭倾，可能該類都已經(jīng)初始化完成了淀零，如果其他的類鏈接到該類中的符號(hào)引用，需要進(jìn)行解析膛壹，這個(gè)時(shí)候才會(huì)去解析驾中。
這時(shí)候就需要ldc這個(gè)字節(jié)碼指令，其作用是將int模聋、float或String型常量值從常量池中推送至棧頂,如下面這個(gè)例子肩民。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String a="B";
}
}
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=1, locals=2, args_size=1
0: ldc #2 // String B
2: astore_1
3: return
LineNumberTable:
line 14: 0
line 15: 3
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 4 0 args [Ljava/lang/String;
3 1 1 a Ljava/lang/String;
}
在main方法的字節(jié)碼中使用ldc將字符串“B”推到棧頂，然后賦值給局部變量a,最后退出链方。
根據(jù)上面說的持痰，在類加載階段，這個(gè) resolve 階段（ constant pool resolution ）是lazy的祟蚀。換句話說并沒有真正的對(duì)象工窍，字符串常量池里自然也沒有，那么ldc指令還怎么把人推送至棧頂前酿？或者換一個(gè)角度想患雏，既然resolve 階段是lazy的，那總有一個(gè)時(shí)候它要真正的執(zhí)行吧罢维，是什么時(shí)候淹仑？執(zhí)行l(wèi)dc指令就是觸發(fā)這個(gè)lazy resolution動(dòng)作的條件。
ldc字節(jié)碼在這里的執(zhí)行語義是：到當(dāng)前類的運(yùn)行時(shí)常量池（runtime constant pool言津，HotSpot VM里是ConstantPool + ConstantPoolCache）去查找該index對(duì)應(yīng)的項(xiàng)攻人，如果該項(xiàng)尚未resolve則resolve之，并返回resolve后的內(nèi)容悬槽。
在遇到String類型常量時(shí)，resolve的過程如果發(fā)現(xiàn)StringTable已經(jīng)有了內(nèi)容匹配的java.lang.String的引用瞬浓，則直接返回這個(gè)引用初婆，反之，如果StringTable里尚未有內(nèi)容匹配的String實(shí)例的引用，則會(huì)在Java堆里創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)內(nèi)容的String對(duì)象磅叛，然后在StringTable記錄下這個(gè)引用屑咳，并返回這個(gè)引用出去”浊伲可見兆龙，ldc指令是否需要?jiǎng)?chuàng)建新的String實(shí)例，全看在第一次執(zhí)行這一條ldc指令時(shí)敲董，StringTable是否已經(jīng)記錄了一個(gè)對(duì)應(yīng)內(nèi)容的String的引用紫皇。
public class Main {
String a="b";
public static void main(String[] args) {
}
}
public com.verzqli.snake.Main();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: ldc #2 // String b
7: putfield #3 // Field a:Ljava/lang/String;
10: return
LineNumberTable:
line 12: 0
line 13: 4
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 11 0 this Lcom/verzqli/snake/Main;
上面例子執(zhí)行完main方法后，“b”就不會(huì)進(jìn)入字符串常量池腋寨。因?yàn)镾tring a = "b"是Main類的成員變量聪铺，成員變量只有在執(zhí)行到構(gòu)造方法的時(shí)候才會(huì)初始化。
往細(xì)講萄窜，只有執(zhí)行了ldc指令的字符串才會(huì)進(jìn)入字符串常量池
至于ldc指令的工作原理可以看這篇文章铃剔。
String.intern()
當(dāng)一個(gè)字符串對(duì)象調(diào)用這個(gè)intern方法時(shí)，如果該字符串常量池中不包含該對(duì)象引用查刻，也即StringTable不包含該對(duì)象字面量和引用時(shí)键兜，將該字符串對(duì)象引用存入字符串常量中 ，同時(shí)返回該地址穗泵。這樣做的目的是為了提升性能普气，降低開銷，后續(xù)如果定義相同字面量的字符串即可返回該引用（內(nèi)存地址）火欧，不必再在堆上創(chuàng)建字符串實(shí)例棋电。
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實(shí)例（以下實(shí)例環(huán)境為JDK7以后）
String a="c"; String b = new String("c"); System.out.println("a==b.intern()="+(a==b.intern())); System.out.println("b==b.intern()="+(b==b.intern())); 結(jié)果: a==b.intern()=true b==b.intern()=false類加載階段，什么都沒干苇侵。
然后運(yùn)行
main方法赶盔，創(chuàng)建“c”對(duì)象 ，假設(shè)其地址為0xeee榆浓，將其加入字符串常量池于未。隨后在堆上創(chuàng)建了String對(duì)象b，假設(shè)其地址為0xfff陡鹃。這里
b.intern()檢測(cè)到了字符串常量池中包含“c”這個(gè)字符串引用烘浦，所以其返回的是0xeee，而b指向的依舊是0xfff萍鲸，所以第一個(gè)為true闷叉，第二個(gè)為false。String a = new String("hellow") + new String("orld"); String b = new String("hello") + new String("world"); System.out.println("a==a.intern()="+(a==a.intern())); System.out.println("a==b.intern()="+(a==b.intern())); System.out.println("b==b.intern()="+(b==b.intern())); 結(jié)果: a==b.intern()=true a==b.intern()=true b==b.intern()=false類加載階段脊阴，什么都沒干握侧。
然后運(yùn)行
main方法蚯瞧，創(chuàng)建“hellow”,"orld"對(duì)象，并放入字符串常量池品擎。然后會(huì)創(chuàng)建一個(gè)"helloworld"對(duì)象埋合，沒有放入字符串常量池，a指向這個(gè)"helloworld"對(duì)象（0xeee）萄传。接著創(chuàng)建
“hello”,"world"對(duì)象甚颂，同樣也創(chuàng)建一個(gè)"helloworld"對(duì)象，也沒有放入字符串常量池秀菱，b指向這個(gè)"helloworld"對(duì)象地址（0xfff）振诬。這時(shí)候第一個(gè)判斷，字符串常量池沒有
“helloworld”這個(gè)字符串對(duì)象引用答朋，所以將a的引用（0xeee）放入字符串常量池贷揽，也就是說池子中的引用和a的引用（0xeee）是一樣的，所以a==a.intern()梦碗。b.intern()時(shí)因?yàn)樯弦徊孔址Ａ砍刂幸呀?jīng)有了這個(gè)“helloworld”的引用禽绪，所以他返回回去的引用（0xeee）就是a的引用，所以a==b.intern()洪规。從上面可以清楚的知道
b.intern()返回的是0xfff印屁，而b引用地址為0xfff,所以b！=b.intern()斩例。// String a1="helloworld"; String a = new String("hello")+new String("world"); System.out.println("a==a=" + (a == a.intern()));這里的結(jié)果如果
a1沒有被注釋則為false雄人，注釋了則為true亚隙，原理同上震桶，可以自己腦補(bǔ)一下庇谆。 -
JVM對(duì)字符串的優(yōu)化
String a = "hello"; String b = a+"world"; String c = "helloworld"; String d = "hello"+"world"; System.out.println(b==c); false System.out.println(d==c); true System.out.println(b==d); false Code: stack=3, locals=5, args_size=1 0: ldc #4 // String hello //ldc指令創(chuàng)建字符串對(duì)象“hello” 2: astore_1 // 將a從放入局部變量表(第一個(gè)局部變量映企，第0個(gè)是this) 3: new #5 // class java/lang/StringBuilder //創(chuàng)建StringBuilder對(duì)象 6: dup // 復(fù)制棧頂數(shù)據(jù)（創(chuàng)建StringBuilder對(duì)象）壓入棧中 7: invokespecial #6 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V 10: aload_1 // 從局部變量中載入a到棧中 11: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; //可以看出字符串相加在字節(jié)碼里就是StringBuilder的append 14: ldc #8 // String world /ldc指令創(chuàng)建字符串對(duì)象“world” 16: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;//繼續(xù)append 19: invokevirtual #9 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String; //相加完畢，隱形的調(diào)用toString生成String對(duì)象返回 22: astore_2 // 將b放入局部變量表（第二個(gè)局部變量） 23: ldc #10 // String helloworld //ldc指令創(chuàng)建字符串對(duì)象“helloworld” 25: astore_3 // 將c放入局部變量表（第三個(gè)局部變量） 26: ldc #10 // String helloworld //這里字符串常量池中已經(jīng)包含了helloworld杰捂，就不會(huì)再創(chuàng)建翰灾，直接引用哮肚，而且這個(gè)helloworld是"hello"+"world"拼接的停局，這就是JVM對(duì)字符串的優(yōu)化 28: astore 4 // 將d放入局部變量表（第四個(gè)局部變量） 30: getstatic #11 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; //調(diào)用靜態(tài)方法打印 33: aload_2 // 從局部變量表加載b入棧 34: aload_3 // 從局部變量表加載c入棧 35: if_acmpne 42 // 比較兩個(gè)對(duì)象的引用類型 下面四行就是一個(gè)if else 語句很钓，如果相等就直接doto打印結(jié)果， 38: iconst_1 // 獲得兩個(gè)引用是否相等的結(jié)果（true為1董栽，false為0）码倦，將1入棧 39: goto 43 // 跳轉(zhuǎn)到43行 直接打印出結(jié)果 42: iconst_0 // 兩引用不相等，將0入棧 43: invokevirtual #12 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 46: getstatic #11 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 后續(xù)都是相同的意思锭碳，這里就不注釋了袁稽。 49: aload 4 51: aload_3 52: if_acmpne 59 55: iconst_1 56: goto 60 59: iconst_0 60: invokevirtual #12 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 63: getstatic #11 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 66: aload_2 67: aload 4 69: if_acmpne 76 72: iconst_1 73: goto 77 76: iconst_0 77: invokevirtual #12 // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V 80: return從上面的字節(jié)碼
可以看出字符串的相加其實(shí)是new了一個(gè)StringBuilder來進(jìn)行append，a和b不相等就是因?yàn)檫@已經(jīng)是兩個(gè)不同的對(duì)象了擒抛，引用也不相等运提。后續(xù)c和d相等是因?yàn)镴VM對(duì)純字符串想加做了調(diào)優(yōu)蝗柔，會(huì)在字節(jié)碼中把他們直接相加后的值賦給局部變量闻葵，所以c和d指向的是同一個(gè)字符串民泵。String a= "a"; for (int i = 0; i < 3; i++) { a+="b"; } Code: stack=2, locals=3, args_size=1 0: ldc #4 // String a 2: astore_1 3: iconst_0 4: istore_2 5: iload_2 6: iconst_3 7: if_icmpge 36 10: new #5 // class java/lang/StringBuilder 13: dup 14: invokespecial #6 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V 17: aload_1 18: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 21: ldc #2 // String b 23: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 26: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String; 29: astore_1 30: iinc 2, 1 33: goto 5 36: return對(duì)于for循環(huán)中的字符串相加（3到33行就是for循環(huán)的內(nèi)容），JVM就沒有優(yōu)化了槽畔，每次相加都是重新創(chuàng)建了StringBuilder栈妆，開銷就是一個(gè)StringBuilder的幾何倍數(shù)那么大，因而在循環(huán)中使用StringBuilder的append來替代直接相加厢钧。
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總結(jié)
除了日常的如果覺得文章有錯(cuò)誤鳞尔，歡迎指出并交流。這里問一個(gè)問題早直，后續(xù)如果知道了再刪除：字符串常量池和
StringTable是一個(gè)東西嗎寥假，兩者都是存的字符串引用，但是R大說過StringTable是存于本地內(nèi)存（native memory）霞扬，但是看過的文章都說的是字符串常量池位于java堆中糕韧，希望有知道的大佬可以告知一下。 -
引用：
JVM 常量池中存儲(chǔ)的是對(duì)象還是引用呢喻圃？
