Java、HashMap 和使用字符串作为键 - 字符串值是否会存储两次？

Question

如果我有一个如下所示的 HashMap：

HashMap

其中 String 键是 MyObject 中的字段，则此字符串是否值被存储两次？

因此，当我添加条目时：

_myMap.put(myObj.getName(), myObj);

就内存而言，我是否使用了字符串大小的两倍？还是 Java 在幕后做了一些聪明的事情？

谢谢

Answer 1

除非您实际上在 getName() 中创建新的字符串值，否则您不会重复内存使用情况。

这里有几个例子来澄清问题：

 String s1 = "Some really long string!";
 String s2 = s1;
 assert s1.equals(s2);

这里，s1 == s2;它们引用同一个 String 实例。你的内存使用量是2个引用变量（没什么大不了的），1个String实例，和1个支持char[]（占用的部分记忆）。

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 String s1 = "Some really long string!";
 String s2 = new String(s1);
 assert s1.equals(s2);

这里，s1 != s2;它们引用不同的 String 实例。但是，由于字符串是不可变的，构造函数知道它们可以共享相同的字符数组。您的内存使用量是 2 个引用变量、2 个 String 实例（仍然没什么大不了的，因为......）和 1 个支持 char[] 。

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 String s1 = "Some really long string!";
 String s2 = new String(s1.toCharArray());
 assert s1.equals(s2);

在这里，就像之前一样，s1 != s2。不过，这次使用了不同的构造函数，它采用 char[] 来代替。为了确保不变性，toCharArray()必须返回其内部数组的防御性副本（这样对返回数组的任何更改都不会改变 String 值）。

[toCharArray() 返回]一个新分配的字符数组，其长度是该字符串的长度，其内容被初始化为包含该字符串表示的字符序列。

更糟糕的是，构造函数还必须防御性地将给定数组复制到其内部支持数组，再次确保不变性。这意味着内存中可能同时存在多达 3 个字符数组的副本！其中 1 个最终将被垃圾收集，因此您的内存使用量是 2 个引用变量、2 个 String 实例和 2 个支持 char[] ！ 现在您的内存使用量增加了一倍！

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因此，回到您的问题，只要您没有在 getName() 中创建新的字符串值（即，如果您只是简单地返回 this.name; ），那你就没事了。但是，如果您执行的是简单的串联（例如 return this.firstName + this.lastName;），那么您的内存使用量将会增加一倍！

以下代码说明了我的想法要点：

public class StringTest {
    final String name;
    StringTest(String name) {
        this.name = name;
    }
    String getName() {
        return this.name;      // this one is fine!
    //  return this.name + ""; // this one causes OutOfMemoryError!
    }
    public static void main(String args[]) {
        int N = 10000000;
        String longString = new String(new char[N]);
        StringTest test = new StringTest(longString);
        String[] arr = new String[N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            arr[i] = test.getName();
        }
    }
}

您应该首先验证上述代码是否运行（java -Xmx128m StringTest）而不会引发任何异常。然后，修改 getName() 以 return this.name + ""; 并再次运行。这次你会得到一个OutOfMemoryError。

Answer 2

Java 使用引用，因此它只是一个指向它存储两次的字符串的指针。因此，如果您的字符串很大，您不必担心，它仍然会使用相同的内存量。

Answer 3

字符串是不可变的，但引用传递仍然适用。所以它不会占用两倍的内存。