一、字符串常量池的前世今生
咱们程序员每天打交道最多的可能就是字符串了，但你是否想过，当你写下String s = "hello"时，JVM在背后偷偷做了什么？这就不得不提到字符串常量池这个精妙的设计。
字符串常量池是JVM为了提升性能和减少内存消耗而设计的一块特殊存储区域。它的核心思想很简单：相同的字符串字面量只在池中保存一份。比如下面这段代码（示例基于Java 8 HotSpot VM）：
String s1 = "hello"; // 第一次出现"hello"，放入常量池
String s2 = "hello"; // 直接引用常量池中的对象
System.out.println(s1 == s2); // true，因为指向同一个对象
但这里有个坑：如果你用new String("hello")，情况就完全不同了：
String s3 = new String("hello"); // 强制在堆中创建新对象
System.out.println(s1 == s3); // false，s3是堆中的新实例
关键点：字符串常量池在JDK 7之前位于永久代（PermGen），之后被移到堆内存中。这个改动解决了永久代内存溢出的问题，但也带来了新的注意事项——稍后会详细分析。
二、内存浪费的典型场景
场景1：重复字面量
假设你在代码中大量使用相同的字符串字面量（比如日志标签）：
// 反例：重复创建相同字面量
void logError() {
String tag = "NetworkError"; // 每次调用都生成新对象（实际会被JVM优化，但写法不推荐）
System.out.println(tag);
}
虽然JVM会通过常量池优化，但如果是动态生成的字符串（比如拼接结果），情况就不同了：
// 更糟糕的情况：动态拼接
String prefix = "user_";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
String id = prefix + i; // 每次循环生成新字符串对象
}
场景2：大字符串的substring陷阱
JDK 6的substring方法会共享原字符串的char[]数组，可能导致内存泄漏：
// JDK 6的坑：大字符串截取后无法释放
String bigText = loadHugeText(); // 假设这是一个10MB的文本
String smallPart = bigText.substring(0, 10); // 仍然引用原10MB的char[]
JDK 7+已修复此问题，但如果你还在维护老系统，需要特别注意。
三、优化策略与实战技巧
技巧1：显式使用intern()
对于动态生成的字符串，可以手动将其加入常量池：
String dynamicStr = new StringBuilder("config_").append(System.currentTimeMillis()).toString();
String optimizedStr = dynamicStr.intern(); // 加入常量池，后续重复使用
但要注意：滥用intern()可能导致常量池膨胀。建议只对高频重复的字符串使用。
技巧2：避免在循环中拼接字符串
改用StringBuilder或直接使用字面量：
// 正例：使用StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder("items:");
for (String item : itemList) {
sb.append(",").append(item); // 仅生成最终的一个字符串
}
技巧3：利用Java 8+的字符串去重
JVM参数-XX:+UseStringDeduplication可以自动去重堆中重复的字符串（G1垃圾收集器支持）：
# 启动时添加JVM参数
java -XX:+UseG1GC -XX:+UseStringDeduplication MyApp
四、深度分析与注意事项
性能权衡
字符串常量池虽然节省内存，但也有代价：
- 查询成本：每次字面量赋值都需要检查常量池（哈希表查询）
- 同步开销：JDK 7之前，
intern()方法需要全局锁
最佳实践
- 高频静态字符串：直接使用字面量（如枚举、常量类）
- 动态内容：优先考虑
StringBuilder或StringJoiner - 超大文本处理：考虑流式处理（避免全部加载到内存）
关联技术：垃圾回收影响
由于常量池中的字符串是GC Roots的一部分，Full GC时会对它们进行扫描。如果常量池过大，可能拖慢GC速度。可以通过jmap -histo:live <pid>观察常量池占用情况。
五、总结
字符串常量池是JVM中一个看似简单实则精妙的设计。合理利用它能显著降低内存占用，但错误的使用姿势反而会成为性能杀手。记住三个黄金法则：
- 字面量优先：静态内容直接用
"..." - 动态内容控制：避免无限制的字符串增生
- 工具加持：善用JVM参数和监控工具
最后送大家一个彩蛋：下面的代码会创建几个字符串对象？
String s = new String("hello") + new String("world");
答案隐藏在常量池和堆对象的交互中——如果你能准确回答，说明已经掌握了本文的精髓。
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