Data Types
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Java 是一门强类型语言,意味着 Java 中的每个变量都申明了类型。Java 中有8种基本数据类型和引用类型。引用类型中 String 类和基本类型的包装类比较重要,它们都是。
类型
所占空间(byte)
数据范围
默认值
包装类
boolean
1
true和false
false
Boolean
byte
1
[ - 2^7, 2^7 - 1 ]
0
Byte
char
2
Unicode [0, 65535]
u0000
Character
short
2
[ - 2^15, 2^15 - 1 ]
0
Short
int
4
[ - 2^31, 2^31 - 1 ]
0
Integer
float
4
32位 IEEE754 单精度
0.0f
Float
long
8
[ - 2^63, 2^63 - 1 ]
0L
Long
double
8
64位 IEEE754 双精度
0.0
Double
Java中的数值类型都是有符号的,不存在无符号的数值类型。
Java中还存在一种基本类型void,有对应的包装类Void。
这也是为什么 String 和 Integer 等不适合做锁,因为很容易使用公有的锁,导致锁竞争激烈
JDK 6 及以前:subString 方法会共享 char[],所以会引起内存泄漏和内存溢出问题。
JDK 7、JDK8:去掉两个字段,减少内存,subString 也不会共享 char[]。
JDK9:更加节约内存。
安全性,不能被恶意篡改。
hash 值不变,适合作为 HashMap 的 key。
可以实现字符串常量池。String 有两种创建方式:
字符串常量的方式,String str = "abc"。JVM 会检查该对象是否在字符串常量池中,若存在则直接返回常量池中的引用;若不存在,则先在常量池中创建。
new 的方式,String str = new String("abs"),在常量池中创建一个 String 对象,然后复制到堆内存中,返回堆内 String 对象的引用。
由于 String 是不可变类,所以拼接、裁剪等操作都会产生新的 String 对象。StringBuffer 正是解决产生太多中间对象而设计的类。
本质是一个线程安全的可修改字符序列。
它通过给修改数据的方法都加上 synchronized 关键字来实现线程安全(这种方式可以用在我们平时开发线程安全的类,”过早优化是万恶之源“)。
除非有线程安全的需求,不然推荐使用 StringBuilder。
StringBuffer 的非线程安全版本。
StringBuffer 和 StringBuilder 两者都继承了 AbstractStringBuilder,里面包含了基本操作,区别在于最终方法是否加了 synchronized。它们的底层数据结构(包括 String)为:
Java 9 之前:char 数组。
Java 9:byte 数组。
目前数组的初始容量是 16,扩容的方式是创建新的数组,抛弃旧的数组。所以若提前知道字符串长度,最好一开始就指定容量。
起初使用 char 数组,对于拉丁语系是一种浪费,Java 9 中引入了Compact Strings 的设计,改为了 byte 数组加上一个 coder 字段。
Integer部分源码,借鉴了,但是没有照搬,内部维护了一个静态的对象池,仅缓存 [-128, 127] 之间的数字,在 JVM 启动时就创建好了:
String 是,所以它原生保证了线程安全。也因为无法修改内部数据,可以看到拷贝构造函数不需要额外的复制数据。String 设计为不可变的好处:
Java 1.6 提供了 intern 方法,会去字符串常量池中查看是否有该 String 对象,若有则返回常量池中的引用;若没有,则在常量池中创建,并返回常量池中的引用。目的是把 String 缓存起来,起初缓存在方法区(PermGen)里面,由于容易导致 OOM,所以 1.7 移到了堆中,详见。默认缓存大小也在不断扩大,最初是 1009,7u40被改为60013,可以使用-XX:+PrintStringTableStatistics
打印,也可以使用-XX:StringTableSize=N
修改。
intern 是一种显式排重,也是的思想,8u20 后推出了 G1 GC 下的字符串排重,通过将相同数据的字符串指向同一份数据,默认关闭的。需要使用 G1,并开启参数:-XX:+UseStringDeduplication
。
String 也使用了 (写时复制)的思想,比如 replace 方法:
关于 String 的使用有一些最佳实践,详见 。