JDK8

常量池

存在于字节码文件中

二进制字节码中有：类基本信息、常量池、类方法定义（其中包含虚拟机指令）

常量池用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用

字面量：
字面量类似与我们平常说的常量，主要包括：

• 文本字符串：就是我们在代码中能够看到的字符串，例如String a = “aa”。其中”aa”就是字面量。
• 被final修饰的变量。

符号引用：
主要包括以下常量：

• 类或接口的全限定名：例如对于String这个类，它的全限定名就是java/lang/String。
• 字段的名称和描述符：所谓字段就是类或者接口中声明的变量，包括类级别变量（static)和实例级的变量。
• 方法的名称和描述符。所谓描述符就相当于方法的参数类型+返回值类型。

反编译javap -v Main.class这段代码的二进制字节码：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world");
    }
}

说明：
注释部分是javap帮我们加上的
虚拟机指令解释执行依靠指令后边的符号地址：#数字，比如#2表示去常量池找前边标号为#2的那一行

所以，常量池就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息

运行时常量池

运行时常量池位于方法区的元数据区中，方法区是线程共享的，因此运行时常量池也是线程共享的

运行时常量池：常量池在*.class文件，当类加载到方法区时，它的常量池信息就会放入运行时常量池，并把里边的符号地址变为真实地址。应该注意的是，“文本字符串”是放在字符串常量池中的。

字符串常量池（StringTable）

字符串常量池：StringTable又称String pool，jdk6的时候，位于方法区的运行时常量池中，jdk7及其之后，位于堆中。因为方法区永久代的垃圾回收要等到FullGC，而FullGC的触发不是很频繁，导致StringTable中的对象迟迟不被回收，而Java程序中用到的字符串又很多，很容易导致永久代内存不足，所以放到了堆中。
StringTable是一个哈希表结构。堆空间是线程共享的，所有字符串常量池是线程共享的。

当类加载到方法区时，常量池中的文本字符串会加载进入字符串常量池中。

字符串常量池实际存放的堆地址，这块堆地址空间存储的是文本字符（这里网上很多地方说：直接把文本字符串放在字符串常量池中，应该是不对的。此处还未找到权威证明，只在这篇文章中看到和我的想法一样的文章：https://www.cnblogs.com/justcooooode/p/7603381.html。
欢迎指正）

下面为了表述方便，说的是 把字符串“ab”放到字符串常量池中（或称StringTable），实际表明的是 常量池中存放的是“ab”的引用

第一个例子

有这样一道题：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "a";
        String s2 = "b";
        String s3 = "ab";
        String s4 = s1 + s2;
        String s5 = "a" + "b";
        String s6 = s4.intern();

        System.out.println(s3 == s4);
        System.out.println(s3 == s5);
        System.out.println(s3 == s6);
    }
}

分析：
第一步：

String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "ab";

反编译javap -v Main.class这段代码的二进制字节码：

astore_1表示把变量s1存储到局部变量表Slot为1的位置。

常量池中的信息如上，当常量池信息被加载到运行时常量池中时，这时候a、b、ab都是常量池中的符号，还没有变为java字符串。当执行到指令ldc #2时，才会把符号a变为“a”字符串对象（这叫字符串的延迟加载），然后去StringTable中找，如果不存在这个字符串，就把这个字符串放入StringTable中，如果存在了，就直接使用StringTable中的这个字符串。

第二步，修改代码如下：

String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "ab";
String s4 = s1 + s2;
System.out.println(s3 == s4);

aload_1表示去局部变量表中Slot为1位置的数据。

astore 4表示把变量s4存储到局部变量表Slot为4的位置。

执行s1 + s2的过程实际操作是new StringBuilder().append("a").append("b").toString()（这属于编译器优化）。StringBuilder中的toString()源码如下，因此s1 + s2就相当于new String(“ab”)，重新new了一个String实例，是在堆上开辟了一块内存存储这个字符串，因此s3和s4不相等。

 @Override
public String toString() {
    // Create a copy, don't share the array
    return new String(value, 0, count);
}

第三步，修改代码如下：

 String s1 = "a";
 String s2 = "b";
 String s3 = "ab";
 String s4 = s1 + s2;
 String s5 = "a" + "b";

从反编译结果可以看出，"a" + "b"是直接去StringTable中找字符串“ab”，而不是先找“a”，再找“b”，最后再拼接，可以看到s5变量的取值，和s3变量的取值是一样的过程。因此s3和s5值相等。

第四步，修改代码如下：

String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "ab";
String s4 = s1 + s2;
String s5 = "a" + "b";
String s6 = s4.intern();

先去局部变量表中Slot为4位置的数据（“ab”，这个“ab”字符串时堆上的，因为取的是s4的值），然后调用intern()方法尝试将这个字符串放入StringTable中，如果存在，则不放入，直接拿来用，否则放入，并返回StringtTable中的这个对象（关于intern()具体知识看下边的例子）。

最终结果：

false
true
true

第二个例子

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    	final String s1 = "a";
    	final String s2 = "b";
    	String s3 = "ab";
    	// s1和s2是final修饰的，s1+s2相当于把“ab”给s4
    	// 如果s1或者s2不是final修饰的，则还是用的StringBuilder
    	String s4 = s1 + s2;
    	System.out.println(s3 == s4); //true
	}
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    	String s1 = "ab";
    	final String s2 = "a";
    	String s3 = s2 + "b";
    	System.out.println(s1 == s2); //true
	}
}

第三个例子

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    	// 此时堆上有三块空间：new String("a") new String("b") new String("ab")
    	// StringTable中有：["a"，“b”]
        String s = new String("a") + new String("b");
        // 此时StringTable中还没有"ab"，所以会在常量池中创建一个"ab"
        // s变为指向常量池中的那个"ab"
        String s2 = s.intern();

        System.out.println(s2 == "ab"); // true
        System.out.println(s == "ab");  // true
    }
}

如果将代码改成这样：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String x = "ab";
        // StringTable中有：["ab"，"a"，“b”]，下面这行代码得到的“ab”和StringTable中的“ab”不是同一个字符串
        String s = new String("a") + new String("b");
        // 由于StringTable中已经存在了“ab”，因此s2直接使用这个“ab”
        // s并没有变化
        String s2 = s.intern();

        System.out.println(s2 == x); // true
        System.out.println(s == x);  // false
    }
}

上边是JDK7及其之后的情况，JDK6的时候，执行s.intern()，如果常量池中没有和s相同值的字符串，则会重新创建一个字符串，把这个字符串放到常量池中，并没有使用s指向的那块空间，所以常量池中的"ab"和s并不相等。
在JDK6中执行：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("a") + new String("b");
        String s2 = s.intern();

        System.out.println(s2 == "ab"); // true
        System.out.println(s == "ab");  // false
    }
}