java常量池概念 詳解及用途

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在class檔案中，“常量池”是最複雜也最值得關注的內容。

　　Java是一種動態串連的語言，常量池的作用非常重要，常量池中除了包含代碼中所定義的各種基本類型（如int、long等等）和對象型（如String及數組）的常量值還，還包含一些以文本形式出現的符號引用，比如：

　　類和介面的全限定名；

　　欄位的名稱和描述符；

　　方法和名稱和描述符。

　　在C語言中，如果一個程式要調用其它庫中的函數，在串連時，該函數在庫中的位置（即相對於庫檔案開頭的位移量）會被寫在程式中，在運行時，直接去這個地址調用函數；

　　而在Java語言中不是這樣，一切都是動態。編譯時間，如果發現對其它類方法的調用或者對其它類欄位的引用的話，記錄進class檔案中的，只能是一個文本形式的符號引用，在串連過程中，虛擬機器根據這個文本資訊去尋找對應的方法或欄位。

　　所以，與Java語言中的所謂“常量”不同，class檔案中的“常量”內容很非富，這些常量集中在class中的一個地區存放，一個緊接著一個，這裡就稱為“常量池”。

java中的常量池技術，是為了方便快捷地建立某些對象而出現的，當需要一個對象時，就可以從池中取一個出來（如果池中沒有則建立一個），則在需要重複重複建立相等變數時節省了很多時間。常量池其實也就是一個記憶體空間，不同於使用new關鍵字建立的對象所在的堆空間。本文只從java使用者的角度來探討java常量池技術，並不涉及常量池的原理及實現方法。個人認為，如果是真的專註java,就必須對這些細節方面有一定的瞭解。但知道它的原理和具體的實現方法則不是必須的。

常量池中對象和堆中的對象

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1. public class Test{  
2.   
3. Integer i1=new Integer(1);  
4.    Integer i2=new Integer(1);  
5. //i1,i2分別位於堆中不同的記憶體空間  
6.   
7.    System.out.println(i1==i2);//輸出false  
8.   
9.   
10.    Integer i3=1;  
11.    Integer i4=1;  
12. //i3,i4指向常量池中同一個記憶體空間  
13.   
14.    System.out.println(i3==i4);//輸出true  
15.   
16. //很顯然，i1,i3位於不同的記憶體空間  
17.   
18. System.out.println(i1==i3);//輸出false  
19.   
20. }  

8種基本類型的封裝類和對象池

java中基本類型的封裝類的大部分都實現了常量池技術，這些類是Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean,另外兩種浮點數類型的封裝類則沒有實現。另外Byte,Short,Integer,Long,Character這5種整型的封裝類也只是在對應值小於等於127時才可使用對象池，也即對象不負責建立和管理大於127的這些類的對象。以下是一些對應的測試代碼：

[java] view plaincopy

1. public class Test{  
2.   
3. public static void main(String[] args){  
4.   
5.    //5種整形的封裝類Byte,Short,Integer,Long,Character的對象，  
6.   
7.    //在值小於127時可以使用常量池  
8.   
9.    Integer i1=127;  
10.   
11.    Integer i2=127;  
12.   
13.    System.out.println(i1==i2)//輸出true  
14.   
15.    //值大於127時，不會從常量池中取對象  
16.   
17.    Integer i3=128;  
18.   
19.    Integer i4=128;  
20.   
21.    System.out.println(i3==i4)//輸出false  
22.   
23.    //Boolean類也實現了常量池技術  
24.   
25.    Boolean bool1=true;  
26.   
27.    Boolean bool2=true;  
28.   
29.    System.out.println(bool1==bool2);//輸出true  
30.   
31.    //浮點類型的封裝類沒有實現常量池技術  
32.   
33.    Double d1=1.0;  
34.   
35.    Double d2=1.0;  
36.   
37.    System.out.println(d1==d2)//輸出false  
38.   
39.    
40.   
41. }  
42.   
43. }  

String也實現了常量池技術

String類也是java中用得多的類，同樣為了建立String對象的方便，也實現了常量池的技術,測試代碼如下:

[java] view plaincopy

1. public class Test{  
2.   
3. public static void main(String[] args){  
4.   
5. //s1,s2分別位於堆中不同空間  
6.   
7. String s1=new String("hello");  
8.   
9. String s2=new String("hello");  
10.   
11. System.out.println(s1==s2)//輸出false  
12.   
13. //s3,s4位於池中同一空間  
14.   
15. String s3="hello";  
16.   
17. String s4="hello";  
18.   
19. System.out.println(s3==s4);//輸出true  
20.   
21. }  
22.   
23. }  

最後

細節決定成敗，寫代碼更是如此。

在JDK5.0之前是不允許直接將基礎資料型別 (Elementary Data Type)的資料直接賦值給其對應地封裝類的，如：Integer i = 5; 

但是在JDK5.0中支援這種寫法，因為編譯器會自動將上面的代碼轉換成如下代碼：Integer i=Integer.valueOf(5);  

這就是Java的裝箱.JDK5.0也提供了自動拆箱. Integer i =5;  int j = i;  

Integer的封裝：

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1. public static Integer valueOf(int i) {    
2.     final int offset = 128;    
3.     if (i >= -128 && i <= 127) { // must cache     
4.         return IntegerCache.cache[i + offset];    
5.     }    
6.       return new Integer(i);    
7.  }    
8.     
9.     
10. private static class IntegerCache {    
11.     
12.         
13.     
14. private IntegerCache(){}    
15. static final Integer cache[] = new Integer[-(-128) + 127 + 1];    
16.     static {    
17.         for(int i = 0; i < cache.length; i++)    
18.         cache[i] = new Integer(i - 128);    
19.     }    
20. }    

由於cache[]在IntegerCache類中是靜態數組，也就是只需要初始化一次，即static｛......｝部分，所以，如果Integer對象初始化時是-128~127的範圍，就不需要再重新定義申請空間，都是同一個對象---在IntegerCache.cache中，這樣可以在一定程度上提高效率。

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