哈嘍~ 又到了美麗的週五，而我仍然是忙碌工作的小姐姐。
這兩天看到最熱的新聞要數這一條：
6000萬牽手抖音，羅永浩開啟直播帶貨
好久沒見老羅的身影，再一出現就變成了“帶貨達人”？
雖然還不知道這次他能不能成功，如今電商直播平臺那麼多，他卻獨挑抖音，相信還是看中其粉絲經濟，側面也說明頭條旗下產品的實力。
那今天我還是接著上期的頭條面試考點繼續延伸，老規矩，這次更新的實踐乾貨！
01
字符串設計和實現考量
其實，在通常情況下，沒有必要過於擔心，要相信Java還是非常智能的。
我們來做個實驗，把下面一段代碼，利用不同版本的JDK編譯，然後再反編譯，例如：
先編譯再反編譯，比如使用JDK 9：
JDK 8的輸出片段是：
而在JDK 9中，反編譯的結果就非常簡單了，片段是：
你可以看到，在JDK 8中，字符串拼接操作會自動被javac轉換為StringBuilder操作，而在JDK 9裡面則是因為Java 9為了更加統一字符串操作優化，提供了StringConcatFactory，作為一個統一的入口。javac自動生成的代碼，雖然未必是最優化的，但普通場景也足夠了 ，你可以酌情選擇。
02
字符串緩存
我們粗略統計過，把常見應用進行堆轉儲（Dump Heap），然後分析對象組成，會發現平均25%的對象是字符串，並且其中約半數是重複的。如果能避免創建重複字符串，可以有效降低內存消耗和對象創建開銷。
String在Java 6以後提供了intern()方法，目的是提示JVM把相應字符串緩存起來，以備重複使用。在我們創建字符串對象並調用intern()方法的時候，如果已經有緩存的字符串，就會返回緩存裡的實例，否則將其緩存起來。一般來說，JVM會將所有的類似“abc”這樣的文本字符串，或者字符串常量之類緩存起來。
看起來很不錯是吧？但實際情況估計會讓你大跌眼鏡。
一般使用Java 6這種歷史版本，並不推薦大量使用intern，為什麼呢？魔鬼存在於細節中，被緩存的字符串是存在所謂PermGen裡的，也就是臭名昭著的“永久代”，這個空間是很有限的，也基本不會被FullGC之外的垃圾收集照顧到。所以，如果使用不當，OOM就會光顧。
在後續版本中，這個緩存被放置在堆中，這樣就極大避免了永久代佔滿的問題，甚至永久代在JDK 8中被MetaSpace（元數據區）替代了。而且，默認緩存大小也在不斷地擴大中， 從最初的1009，到7u40以後被修改為60013。
你可以使用下面的參數直接打印具體數字，可以拿自己的JDK立刻試驗一下。
你也可以使用下面的JVM參數手動調整大小，但是絕大部分情況下並不需要調整，除非你確定它的大小已經影響了操作效率。
Intern是一種顯式地排重機制，但是它也有一定的副作用，因為需要開發者寫代碼時明確調用，
一是不方便，每一個都顯式調用是非常麻煩的；另外就是我們很難保證效率，應用開發階段很難清楚地預計字符串的重複情況，有人認為這是一種汙染代碼的實踐。幸好在Oracle JDK 8u20之後，推出了一個新的特性，也就是G1 GC下的字符串排重。它是通過將相同數據的字符串指向同一份數據來做到的，是JVM底層的改變，並不需要Java類庫做什麼修改。
注意這個功能目前是默認關閉的，你需要使用下面參數開啟，並且記得指定使用G1 GC：
前面說到的幾個方面，只是Java底層對字符串各種優化的一角，在運行時，字符串的一些基礎操作會直接利用JVM內部的Intrinsic機制，往往運行的就是特殊優化的本地代碼，而根本就不是Java代碼生成的字節碼。
Intrinsic可以簡單理解為，是一種利用native方式hard-coded的邏輯，算是一種特別的內聯，很多優化還是需要直接使用特定的CPU指令，具體可以看相關源碼，搜索“string”以查找相關Intrinsic定義。當然，你也可以在啟動實驗應用時，使用下面參數，瞭解intrinsic發生的狀態。
可以看出，僅僅是字符串一個實現，就需要Java平臺工程師和科學家付出如此大且默默無聞的努力，我們得到的很多便利都是來源於此。
03
String自身的演化
04
小結
今天我從String、StringBuffer和StringBuilder的主要設計和實現特點開始，分析了字符串緩存的intern機制、非代碼侵入性的虛擬機層面排重、Java 9中緊湊字符的改進，並且初步接觸了JVM的底層優化機制intrinsic。
從實踐的角度，不管是Compact Strings還是底層intrinsic優化，都說明了使用Java基礎類庫的優勢，它們往往能夠得到最大程度、最高質量的優化，而且只要升級JDK版本，就能零成本地享受這些益處。
關於今天我們討論的題目你做到心中有數了嗎？限於篇幅有限，還有很多字符相關的問題沒有來得及討論，比如編碼相關的問題。以後有機會的話Emma會再跟大家探討。
碼了這麼多，最後依然是Emma的福利環節~
本期福利：頭條最新資料包，內含【最新面試題+筆試題+面經】
領取方式：
關注【愛碼士Emma】頭條號，回覆口令「頭條」即可領資料包
更多技術乾貨、真題和麵試經驗分享盡在【愛碼士Emma】
我們下期再見~
閱讀更多 愛碼士Emma 的文章
