JVM - String对象在Java 9中的变化

概要

在Java 9中,String对象底层从原来的 char[] 变成了 byte[] ,这一变化带来的直接好处就是更节省内存了,因此也被称为Compact Strings Improvement。为什么呢?因为在Java中 char 占有2个字节, byte 占用1个字节,而一个Unicode字符的表示并不一定需要2个字节,至少ASCII字符只需要1个字节就搞定了。也就是说,如果你的字符串里都是ASCII字符,如果用char的话就会浪费一半的空间。

简要Unicode说明

说到这里不得不提一下Unicode编码,以及它的Code Point(码点)和Code Unit。可以把Unicode想象成一张巨大的表格,每个字符都有一个唯一对应的数字。

一个Code Point代表了一个Unicode字符的在表中的序号:

> 'A'.codePointAt(0).toString(16)
'41'
> 'π'.codePointAt(0).toString(16)
'3c0'
> '  '.codePointAt(0).toString(16)
'1f642'

一个或者多个Code Unit代表了一个Code Point,Code Unit是用来存储和传输Unicode字符的,以下是UTF-8编码:

Character Code point Code units
A 0x0041 01000001
π 0x03C0 11001111, 10000000
0x1F642 11110000, 10011111, 10011001, 10000010

UTF-8的Code Unit占用8位(1字节),UTF-16的Code Unit占用16位(2字节),UTF-32的Code Unit占用32位(4字节),除了UTF-32之外,UTF-8/16都是变长编码,也就是说在对一个Code Point转换成Code Unit的时候,根据情况使用1个或多个Code Unit(上面表格已经说明了)。

所以,当Java 9 String底层从 char[] 改成 byte[] ,除非使用UTF-32编码(定长编码),那么它肯定是变长编码,使得内存占用更紧凑。也因此Java 9 String API中添加了关于Code Point的方法。

参考文档

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