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字符串常量池String-Pool是干啥的？声明String到底new 不 new？

news 2025/11/8 11:12:32

public class Program01
{
public static void main(String[] args)
{
01. String a1 = "HELLO";
02. String a2 = "HELLO";
03. String a3 = new String("HELLO");
04. String a4 = "HELLO";
}
}
这个java程序你能理解他的底层操作么？比如最后程序执行完毕，a4的值是什么呢？
大部分同学可能理解a4的值是个地址，但它的值（地址），和a1相同还是和a3相同呢？

前置知识点：
<1>内存包括：

Java 内存（简化）
├── 栈（Stack）
│ └── 局部变量（如 a1, a2 等引用）
├── 堆（Heap）
│ ├── 普通对象（new 出来的）
│ └── 字符串常量池（String Pool）
│ └── 字面量字符串对象（如 "HELLO"）
└── 方法区（元空间，Java 8+）
└── 类信息、常量池（Class Constant Pool，注意不是 String Pool）

<2> String ss = new String("ABC");
main里如果有这个声明和初始化语句的话，ss在main的栈空间存储，它的值是地址。
“ABC” 存放在堆空间里，语句里的new 算符就是为它申请空间用的。
此时请你先不要考虑"ABC"是放在堆的普通对象区域，还是字符串常量池区域

<3> 字符串常量池（String Pool）规则

程序里所有使用双引号直接赋值的字符串（如 "HELLO"）会在编译期放入字符串常量池（如果池中还没有的话）。
再次用双引号创建相同内容的字符串时，会直接引用常量池中已有的对象。
使用 new String("HELLO") 会在堆上新建一个对象，不会与常量池的对象共用地址（但构造时如果常量池没有会先放入常量池）。

public class Program01
{
public static void main(String[] args)
{
01. String a1 = "HELLO";
02. String a2 = "HELLO";
03. String a3 = new String("HELLO");
04. String a4 = "HELLO";
}
}
对于这个程序，我们来稍微仔细分析一下程序的4条语句到底执行了什么：

Time_01
内存：初始这样的：
-------------------------------------------
stack (main的):

-------------------------------------------
heap:
普通对象：
字符串常量池String Pool：

-------------------------------------------
方法区等....其他

Time_02
当程序还没有正式运行，即在编译时刻：
编译器发现代码中的字符串字面量 "HELLO"，会将其记录在 .class 文件的常量池表中。
当程序运行时，JVM 在类加载阶段会将 "HELLO" 放入运行时的字符串常量池（在堆中）。
-------------------------------------------
stack (main的):

-------------------------------------------
heap:
普通对象：
字符串常量池String Pool：0X3465:“HELLO” //为"HELLO"分配了地址0X3465

-------------------------------------------
方法区等....其他

Time_03
01. String a1 = "HELLO";
当这条语句执行，先检查堆的字符串常量池，我们发现有“HELLO”
那么直接给a1 赋值地址：0X3465
-------------------------------------------
stack (main的):
a1=0X3465
-------------------------------------------
heap:
普通对象：
字符串常量池String Pool：0X3465:“HELLO”

-------------------------------------------
方法区等....其他

Time_04
02. String a2 = "HELLO";
依旧先检查堆的字符串常量池，我们发现有“HELLO”
那么直接给a2 赋值地址：0X3465
-------------------------------------------
stack (main的):
a1=0X3465
a2=0X3465
-------------------------------------------
heap:
普通对象：
字符串常量池String Pool：0X3465:“HELLO”

-------------------------------------------
方法区等....其他

Time_05
03. String a3 = new String "HELLO";
先检查常量池，已有 "HELLO"（不再新建字面量对象）
但注意，毕竟new算符出现了
那么就在堆的普通区域 new 一个全新的 String 对象(假设地址 0X5789)，内容也是 "HELLO"，a3 指向 0X5789。
此时堆中会有两个 "HELLO" 对象：
一个在字符串常量池(0x3465) / 一个在堆普通区域(0x5789)，a3指向后者
-------------------------------------------
stack (main的):
a1=0X3465
a2=0X3465
a3=0X5789
-------------------------------------------
heap:
普通对象：0X5789:"HELLO" //为"HELLO"分配了地址0X5789
字符串常量池String Pool：0X3465:“HELLO”

-------------------------------------------
方法区等....其他

Time_06
04. String a4 = "HELLO";
先检查常量池，已有 "HELLO"
那么直接给a4 赋值地址：0X3465
-------------------------------------------
stack (main的):
a1=0X3465
a2=0X3465
a3=0X5789
a4=0X3465
-------------------------------------------
heap:
普通对象：0X5789:"HELLO"
字符串常量池String Pool：0X3465:“HELLO”
-------------------------------------------
方法区等....其他

总结：

所以从整个程序运行的过程看，编译时刻和声明a3 时发生的事情比较隐藏，对我们是陌生的：

<1>编译期：
Java 编译器（javac）在编译 Program01.java 成 Program01.class 时，看到代码中的字符串字面量 "HELLO"，会把它记录在 .class 文件的常量池表（Class文件常量池）中。
这不是运行时的内存，只是类文件里的一张表。
类加载时（运行前）：
JVM 加载 Program01.class 时，会把类常量池中的字符串字面量 "HELLO" 放入运行时的字符串常量池（Heap 里），这时 "HELLO" 对象就已经在堆的字符串池里了（地址 0x3465）。
运行 main 时：
执行到 String a1 = "HELLO"; 时，"HELLO" 已经在常量池里了（类加载时放入了），所以 a1 直接得到引用 0x3465。
<2>声明a3时：
注意前置知识点提到的字符串常量池规则第3条：
使用 new String("HELLO") 会在堆上新建一个对象，不会与常量池的对象共用地址（但构造时如果常量池没有会先放入常量池）。