Java编译器能有效地处理内联字符串吗？

Question

Java编译器能有效地处理内联字符串吗？

javastringoptimizationcompiler-construction

6

1.

static final String memFriendly = "Efficiently stored String";
System.out.println(memFriendly);

2.

System.out.println("Efficiently stored String");

Java编译器会以相同的方式处理这两种情况吗？

注：我指的是运行时内存利用率和代码执行时间的有效性。例如，第一种情况是否会在堆栈加载变量memFriendly时花费更多时间？

- Monis Iqbal

4个回答

5

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello world!");

    String hola = "Hola, mundo!";
    System.out.println(hola);
}

这是javap显示的该代码的反汇编结果：

0:   getstatic       #16; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3:   ldc     #22; //String Hello world!
5:   invokevirtual   #24; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8:   ldc     #30; //String Hola, mundo!
10:  astore_1
11:  getstatic       #16; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
14:  aload_1
15:  invokevirtual   #24; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
18:  return

看起来第二个字符串被存储了，而第一个字符串直接传递给了方法。这是使用Eclipse编译器构建的，这可能解释了我的答案和McDowell的答案之间的差异。

更新：如果将"hola"声明为"final"，则结果如下（如果我理解正确，则不会有"aload_1"，这意味着该字符串既被存储又被内联，正如您所期望的那样）：

0:   getstatic       #16; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3:   ldc     #22; //String Hello world!
5:   invokevirtual   #24; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8:   ldc     #30; //String Hola, mundo!
10:  astore_1
11:  getstatic       #16; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
14:  ldc     #30; //String Hola, mundo!
16:  invokevirtual   #24; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
19:  return

- matt b

那很正常，因为这两个字符串的文本不同，而在麦克道尔（McDowell）中它们是相同的。 - gizmo

哇！感谢您挖掘这个问题。我的使用情况是，我的代码中有一些字符串（将被调用多次），仅使用一次，例如logger.info("Log this")。现在，将此字符串设置为静态常量是否会提高性能？ - Monis Iqbal

3

在这种情况下，编译器将同时处理两者。

任何时候在编译时定义字符串，Java都会优化字符串的存储。

如果在运行时定义字符串，Java就无法进行相同的优化。

- jjnguy

我也这么认为，但是我在理论上找不到确切的参考。谢谢。这是一篇带有参考资料的好文章，但不是我要找的： http://muzso.hu/2009/03/05/strange-behaviour-in-java-compilers-string-concatenation-caused-by-compile-time-constants - Monis Iqbal

抱歉，我找不到任何具体的文章或规格。 - jjnguy

-2

你所拥有的代码是等效的，因为字符串字面量会被编译器自动合并。

如果你真的关心字符串的性能，并且将重复使用相同的字符串，那么你应该查看字符串类中的intern方法。

http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/lang/String.html#intern()

- anio

5

不，不，不行！出于“性能原因”而随意调整字符串的存储方式（这个术语几乎让我反感）是错误的。除非你正在处理大量字符串，否则它只会给你带来麻烦。 - Bombe

你有什么除了厌恶之外的东西来支持你毫无根据的说法吗？我给出了一个使用intern的好理由，即同一组字符串将需要反复重用的情况。为什么每次都要创建新的呢？ intern的唯一缺点是被intern的字符串永远不能被垃圾回收。我猜这就是你抱怨的原因。但如果你将在程序的整个生命周期内重复使用相同的字符串，则将它们intern而不是每次创建新的确实是有意义的。 - anio

看看这个链接，它列出了intern的优缺点。http://mindprod.com/jgloss/interned.html - anio

1

“为什么不调用intern()”这个问题的答案在您提供的“Java词汇表”文章中已经给出——所有在编译时存在的字符串文字都会自动进行内部化。好好想一想，如果您有一个字符串，它不是在编译时存在的，而是基于某些运行时信息（用户输入、控制台参数等）变化的。如果您只创建了一次该字符串并将其传递，那么调用intern()就没有任何意义。如果您重复创建相同的运行时字符串，则可能违反了DRY原则，最好的优化方法可能是消除重复。 - David Moles

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可以查看英文原文，
原文链接

- McDowell · Accepted Answer

这在Java语言规范中有详细说明：

每个字符串字面值都是对 String 类（§4.3.3）的实例（§4.3.1、§12.5）的引用（§4.3）。String 对象具有恒定的值。字符串字面值或更一般地说，是常量表达式（§15.28）的值，“interned”以共享唯一实例，使用方法 String.intern。

你还可以使用 javap 工具自行验证。

对于此代码：

System.out.println("Efficiently stored String");
final String memFriendly = "Efficiently stored String";
System.out.println(memFriendly);

javap 给出以下输出：

0:   getstatic     #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3:   ldc       #3; //String Efficiently stored String
5:   invokevirtual #4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8:   getstatic     #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
11:  ldc       #3; //String Efficiently stored String
13:  invokevirtual #4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V