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java - 为什么一根长字符串比许多小字符串占用更多空间?

转载 作者:IT老高 更新时间:2023-10-28 13:51:35 25 4
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以下是 DFA 的一些代码,以字符串数组的形式实现:

public class StringArray
{
private static final String[] stringArray = {
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
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"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
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"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\55\0\0\0\0\0\0\0\0\51\51\51\51\51\51\51\51\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
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"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\54\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\53\53\53\53\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\55\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\64\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
};
}

我想我可以通过使用一个长字符串而不是字符串数组来节省一些空间:

public class LongString
{
private static final String longString =
"\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
+ "\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\0\0\0\0\30\0\31\22\23\26\24\0\25\15\27\5\4\4\4\4\4\4\4\4\4\0\0\0\0\0\0\0\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\0\0\0\0\3\0\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\0\0\0\0\0"
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+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\54\0\0\0\0\0\0\0\0\50\50\50\50\50\50\50\50\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
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+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\55\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
+ "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
+ "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\64\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
+ "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1";
}

事实证明,我错了。 Eclipse Kepler 生成以下类文件:

 8516 Nov 28 22:42 StringArray.class
10005 Nov 28 22:42 LongString.class

为什么二等舱比一等舱还要大?很长的字符串是否会导致一些我不知道的空间损失?

最佳答案

为了扩展 August 的答案,我想我应该准确解释它是如何编译的,以及在二进制级别占用空间的内容。

为简化起见,我将在以下示例中使用较短的字符串。重要的是有一些重复的字符串。

public class StringArray
{
private static final String[] stringArray = {
"AAA",
"AAB",
"AAA",
"AAC",
"AAA"
};
}

public class LongString
{
private static final String longString =
"AAA"
+ "AAB"
+ "AAA"
+ "AAC"
+ "AAA"
;
}

现在在编译这段代码时需要了解三件重要的事情。

  1. 常量字符串连接是在编译时完成的。实际上,这是常量表达式的编译时简化的一个特例。您可以在 Java 语言规范中找到关于常量表达式的确切规则。
  2. 数组大括号初始化器是语法糖。代码相当于创建一个数组,并一一分配元素。 (请注意,这是特定于 Java 字节码的。Dalvik(即 Android)确实有用于数组初始化的特殊速记指令)
  3. 内联初始化器是语法糖。该代码相当于在静态初始化方法中手动初始化字段。

编辑:一个小细节是,在静态最终字段内联初始化为常量表达式的特殊情况下,该字段是使用 ConstantValue 属性而不是在静态初始化程序中初始化的,所有用途都是内联。所以在 LongString 的情况下,#3 实际上会产生不同的字节码,但是由于字符串的常量池条目是相同的,因此字符串占用的文件大小不会改变。

把它们放在一起,上面的代码就相当于下面的代码了。

public class StringArray {
private static final String[] stringArray;

static {
String[] temp = new String[5];
temp[0] = "AAA";
temp[1] = "AAB";
temp[2] = "AAA";
temp[3] = "AAC";
temp[4] = "AAA";
stringArray = temp;
}
}

public class LongString {
private static final String longString;

static {
longString = "AAAAABAAAAACAAA";
}
}

现在这个脱糖代码仍然在数组示例中多次显示重复的字符串。要了解类文件大小行为,您必须了解它被编译成什么。

当您访问常量字符串时,字节码包含一个加载常量指令(ldcldc_w),它是一个单字节操作码,后跟类的索引常量池。常量池是类文件的一个单独部分,其中存储了常量列表。显然,编译器只会将每个常量存储一次。

所以 StringArray 的字节码看起来像这样(去掉一些与这里无关的细节)。请注意,常量池中只存储了 3 个唯一字符串。 (实际上还有很多与类文件其他部分相关的常量池条目,但它们在这里并不重要。

.class super StringArray

.field static final private stringArray [Ljava/lang/String;

.const [1] = String 'AAA'
.const [2] = String 'AAB'
.const [3] = String 'AAC'

.method static <clinit> : ()V
iconst_5
anewarray java/lang/String
astore_0
aload_0
iconst_0
ldc [1]
aastore
aload_0
iconst_1
ldc [2]
aastore
aload_0
iconst_2
ldc [1]
aastore
aload_0
iconst_3
ldc [3]
aastore
aload_0
iconst_4
ldc [1]
aastore
aload_0
putstatic StringArray stringArray [Ljava/lang/String;
return
.end method

而 LongString 看起来像

.class super LongString

.field static final private longString Ljava/lang/String;

.const [1] = String 'AAAAABAAAAACAAA'

.method static <clinit> : ()V
ldc [1]
putstatic LongString longString Ljava/lang/String;
return
.end method

因此,在第一个版本中,重复的字符串只能存储一次,而在第二个版本中,必须存储整个字符串。那么第一个版本总是更好吗?没那么快。它的优点是不存储重复的字符串,但您可能已经注意到,数组初始化中每个元素的开销很大。哪个更好取决于您的字符串有多长以及您有多少重复项。

附:在二进制级别,常量字符串使用修改后的 UTF8 编码进行编码。结果是字符 1-127 每个是一个字节,但空字符是两个字节。所以你可以通过抵消一切来节省一些空间 1.

关于java - 为什么一根长字符串比许多小字符串占用更多空间?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/27196376/

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