JDK 缓存清单

2020-03-01

Abstract：简单整理Java中出现的各种缓存

什么东西需要缓存？

缓存的一般都是对象，即在堆上存储的数据，它们具备以下特点：

数据量小
需要频繁访问读取

缓存的时机

根据不同类型的缓存分类讨论

初始化缓存：基本数据类型缓存池

Java中的基本数据类型的包装类，诸如Integer、Long、Short，均设有对应的缓存池

缓存的时机是包装类被加载进内存时，缓存代码写在对应包装类的static块中，以Integer为例

static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];

//缓存了-128 ~ 127 之间的数
static {
    // high value may be configured by property
    int h = 127;
    String integerCacheHighPropValue =
        sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
    if (integerCacheHighPropValue != null) {
        try {
            int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
            i = Math.max(i, 127);
            // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE ： 如果缓存池大小指定比127大，就会扩大缓存池
            h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
        } catch( NumberFormatException nfe) {
            // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
        }
    }
    high = h;

    cache = new Integer[(high - low) + 1]; //new 出缓存
    int j = low;
    for(int k = 0; k < cache.length; k++)
        cache[k] = new Integer(j++);

    // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
    assert IntegerCache.high >= 127;
}

其他包装类的默认缓存范围：

（但是注意一下：这个缓存范围并不是固定的，可以通过调整JVM参数 XX:AutoBoxCacheMax = < size > 来修改缓存池的大小，根据JLS7 5.1.7，缓存只能改大不能改小）

boolean values true and false
all byte values
short values between -128 and 127
int values between -128 and 127
char in the range \u0000 to \u007F

懒缓存：String Pool

String Pool本质上是常量池，当然也可以认为它是缓存，（另外注意一下：jdk7及以前，String Pool都是在Perm即永久代，而不是堆上，这里不作讨论）

String的不变性支持了String Pool的实现（final修饰符）：

由于hash值不变，如果缓存中存在“aba”字符串，那么我们可以通过hash直接引用到该对象，而不是重新new
另外不变性间接使String变为线程安全的类

String s1 = new String("aaa");
String s2 = new String("aaa");
System.out.println(s1 == s2);           // false
String s3 = s1.intern();
String s4 = s1.intern();
System.out.println(s3 == s4);           // true

intern()是怎么回事？^[1]

如果String Pool中已经存在该字符串，那么就直接返回，否则添加进常量池后返回（缓存初始化）

根据openjdk，本质上最后是调用了c++中的StringTable::intern方法

oop StringTable::intern(Handle string_or_null, jchar* name,  
                        int len, TRAPS) {  
    unsigned int hashValue = java_lang_String::hash_string(name, len); //计算hash值 
    int index = the_table()->hash_to_index(hashValue);                 //计算hash索引
    oop string = the_table()->lookup(index, name, len, hashValue);     //查找常量池
    // Found  
    if (string != NULL) return string;  
    // Otherwise, add to symbol to table  
    return the_table()->basic_add(index, string_or_null, name, len,    //如果不存在，则先加入常量池
                                  hashValue, CHECK_NULL);  
}

intern()的正确使用姿势

for (int i = 0; i < MAX; i++) {
    //arr[i] = new String(String.valueOf(DB_DATA[i % DB_DATA.length]));
    arr[i] = new String(String.valueOf(DB_DATA[i % DB_DATA.length])).intern();
}

当然，前提是缓存的目标大多都是不变的，如果缓存的String大量变动，就会对String Pool造成巨大的压力

未完待续…知道了新的再补充吧！🕊

深入解析String#intern ↩︎

Overyam