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从一道面试题深入了解java虚拟机内存结构

记得刚大学毕业时，为了应付面试，疯狂的在网上刷JAVA的面试题，很多都靠死记硬背。其中有道面试题，给我的印象非常之深刻，有个大厂的面试官，顺着这道题目，一直往下问，问到java虚拟机的知识，最后把我给问住了。

我当时的表情是这样的：

后来我有机会面试别人了，也按照他的思路出面试题，很多已经工作了2年的程序员，结果也和我当年一样，都败在java虚拟机知识上。

我们先看面试题：

String str1 = "hello Alunbar";
String str2 = new String(str1);

会创建几个对象？

网上给出的解释是创建2个对象，str1对象在常量池中，str2对象在堆中。

下面是我和面试官的对话。

面试官：上面的代码创建了几个对象？

我：2个。

面试官：为什么是2个呢？

我：str1对象在常量池中，str2对象在堆中。用“=”等号创建String对象时，会先从字符串常量池中查找是否已经存在字符串对象，存在就直接返回引用地址，否则创建字符串对象并返回引用地址。

面试官：为什么会在常量池中创建字符串对象？

我：。。。我思考了半分钟，尴尬的回答不知道。

面试官：说说jvm虚拟机的内存结构。

我：。。。我再次面露难色，场面一度非常尴尬。

这次面试结束之后，我就回去疯狂查找资料，了解jvm虚拟机的相关知识。

这也是我的第一次面试，给我的印象非常之深刻。

下面我们来说说面试官的两个问题。

1、为什么会在常量池中创建字符串对象。

2、java虚拟机的内存结构。

先来看第一个问题。

为什么会在常量池中创建字符串对象？

字符串在所有编程语言中都是最常用的类型，其他的数据类型都可以转换为字符串类型，像int、long等基本数据类型和String都是可以互相转换的。为了提高字符串的使用效率，jvm虚拟机中特别开辟了一个常量池的内存空间，用于存储基本数据类型的对象，常量池中的对象是可以相互共享的，当然也包括了String。

我们一般将储存字符串的常量池成为字符串常量池。字符串常量池中会存在很多已经创建好的字符串对象，由于String类是用final修饰的，它的值一经创建就不可改变，因此我们不用担心String对象共享而带来程序的混乱。

我们来看一段的代码：

String s1 = "Hello";
String s2 = "Hello";

这段代码只创建一个对象，s1和s2是同一个对象。根据上面的解读， java String s1 = "Hello" 这行代码会先在字符串常量池查找Hello对象，没有发现，然后创建Hello对象并将引用返回给s1。 java String s2 = "Hello" 这行代码，也先去字符串常量池中查找Hello对象，发现已经存在，则直接返回给s2。因此s1和s2是同一个对象。

接着说说使用new创建字符串对象。

通过new创建字符串对象，会在堆中开辟一块新的内存空间，存储String字符串对象，因此使用new方式都会生成新的字符串对象，不管字符串的内容是否一致，使用new创建字符串时存在堆中，堆中的对象会被回收，而使用“=”创建字符串对象，是存放在常量池中，不会被回收，因此建议使用“=”的方式创建字符串对象，避免不必要的java对象创建和销毁的开销。

我们来看下面的创建字符串对象时的内存结构图：