面试题：Java中String的intern()方法对常量池优化的原理及应用场景

Question

详细说明Java中String的intern()方法是如何实现对常量池优化的，在实际开发中，哪些场景适合使用intern()方法来提升性能，并举例说明。

Answer 1

String的intern()方法对常量池优化的实现

1. 常量池基础：在Java中，字符串常量池是一个存储字符串字面量的区域。当代码中出现字符串字面量时，如String s = "hello";，JVM首先会在常量池中查找是否已存在相同内容的字符串对象。如果存在，则直接返回常量池中该字符串对象的引用；如果不存在，则在常量池中创建一个新的字符串对象并返回其引用。
2. intern()方法原理：intern()方法的作用是，如果常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串（用equals(Object)方法确定），则返回常量池中该字符串的引用；否则，将此String对象添加到常量池中，并返回此String对象的引用。例如：

String s1 = new String("hello");
String s2 = s1.intern();
String s3 = "hello";
System.out.println(s2 == s3); // 输出true，因为s2和s3都指向常量池中的"hello"对象

这里new String("hello")会在堆中创建一个新的String对象，而intern()方法会将该对象的内容添加到常量池中（如果常量池中不存在）并返回常量池中的引用。

适合使用intern()方法提升性能的场景

1. 大量重复字符串场景：在处理大量重复的字符串时，使用intern()方法可以减少内存占用。例如，在处理日志文件分析，日志中可能会出现大量相同的字符串，如日志级别（"INFO"、"ERROR"等）。

List<String> logLevels = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    logLevels.add("INFO".intern());
}

如果不使用intern()，这100000个"INFO"字符串会在堆中创建100000个不同的对象，占用大量内存。使用intern()后，无论添加多少次"INFO"，常量池中只会有一个"INFO"对象，大大减少了内存占用。 2. 字符串比较频繁场景：当需要频繁比较字符串时，使用intern()方法可以提升比较性能。因为intern()返回的是常量池中的引用，使用==比较引用比使用equals方法比较字符串内容效率更高。例如在一个权限验证系统中，角色名称（如"ADMIN"、"USER"）会频繁用于权限判断和比较。

String role1 = "ADMIN".intern();
String role2 = "ADMIN".intern();
if (role1 == role2) {
    // 角色判断逻辑
}

这里使用==比较role1和role2，因为它们都是常量池中的引用，比较速度更快。如果不使用intern()，则需要使用equals方法比较字符串内容，性能相对较低。