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📚 Java 运行时常量池笔记(详细版)

Java 的运行时常量池(Runtime Constant Pool)是 JVM 方法区的一部分,用于存储编译期生成的字面量和符号引用。它是 Java 类文件常量池的运行时表示,具有动态性和共享性。


🧠 运行时常量池的核心概念

1. 什么是运行时常量池?

  • 运行时常量池是 JVM 方法区的一部分,存储类文件中常量池的内容。
  • 它包含:
    • 字面量:如字符串、整数、浮点数等。
    • 符号引用:如类名、方法名、字段名等。
  • 在类加载时,常量池的内容会被加载到运行时常量池中。

2. 运行时常量池的特点

  • 动态性:运行时常量池的内容可以在运行时动态添加。例如,String.intern() 方法可以将字符串添加到常量池中。
  • 共享性:同一个类的运行时常量池可以被多个实例共享。
  • 内存分配:运行时常量池是方法区的一部分,方法区在 JDK 8 之前是永久代(PermGen),在 JDK 8 之后是元空间(Metaspace)。

🛠️ 运行时常量池的工作原理

1. 类加载时的常量池加载

当 JVM 加载一个类时,会将类文件中的常量池内容加载到运行时常量池中。

2. 符号引用的解析

符号引用(如类名、方法名)在类加载时会被解析为直接引用(如内存地址)。

3. 动态添加内容

通过 String.intern() 方法,可以将字符串动态添加到运行时常量池中。


📊 运行时常量池的存储结构

运行时常量池
字面量
符号引用
字符串
整数
浮点数
类名
方法名
字段名

🧪 Java 示例代码

public class ConstantPoolExample {public static void main(String[] args) {String str1 = "hello"; // 字面量,直接放入常量池String str2 = "hello"; // 从常量池中获取String str3 = new String("hello").intern(); // 显式放入常量池System.out.println(str1 == str2); // true,指向常量池中的同一个对象System.out.println(str1 == str3); // true,intern() 方法确保 str3 指向常量池}
}

输出结果:

true
true

🛠️ Go 语言模拟运行时常量池

Go 语言没有直接的运行时常量池,但可以通过 map 模拟类似的功能。

1. 实现思路

  • 使用 map 存储字符串常量。
  • 提供 intern 方法,将字符串放入“常量池”并返回引用。

2. 代码实现

package mainimport ("fmt"
)// 模拟常量池
var constantPool = make(map[string]string)// 模拟 intern 方法
func intern(s string) string {if val, ok := constantPool[s]; ok {return val // 如果已存在,返回常量池中的引用}constantPool[s] = s // 否则,放入常量池return s
}func main() {str1 := "hello" // 字符串字面量str2 := "hello" // 字符串字面量str3 := intern("hello") // 显式放入常量池fmt.Println(str1 == str2) // true,Go 会优化为同一个引用fmt.Println(str1 == str3) // true,intern 方法返回常量池中的引用
}

输出结果:

true
true

🔄 Java 与 Go 的对比

特性Java 运行时常量池Go 模拟常量池
存储位置JVM 方法区(元空间/永久代)自定义 map 数据结构
动态性支持动态添加(如 String.intern()通过 map 动态管理
共享性同一个类的运行时常量池共享通过全局 map 实现共享
语言特性JVM 提供原生支持需要手动实现

🎯 总结

  • Java 运行时常量池是 JVM 的重要组成部分,提供了动态性和共享性,适合在运行时管理常量。
  • Go 语言虽然没有直接的运行时常量池,但可以通过 map 等数据结构模拟类似的功能。
  • 两者的实现机制不同,但核心思想一致:通过共享常量减少内存开销,提高性能。

通过本文的学习,你可以深入理解 Java 运行时常量池的原理,并掌握如何在 Go 中模拟类似的功能。希望这篇笔记对你有帮助!🚀

http://www.yayakq.cn/news/22893/

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