作者：稀土掘金

原文：https://juejin.im/post/5aff7f10518825426e0233ea

據我所知 Java 開發人員幾乎任何時候都會想到 String，字符串確實已經成為最常用的類了，而且是大量使用。我們都知道，String 其實是封裝了字符，里面必須由字符或字節數組來存放，從 Java9 開始 Java 語言開發者對 String 做了一些空間的優化。

從char到byte

JDK9 之前的庫的 String 類的實現使用了 char 數組來存放字符串，char 占用16位，即兩字節。

private final char value[];

這種情況下，如果我們要存儲字符 A ，則為 0x00 0x41 ，此時前面的一個字節空間浪費了。但如果保存中文字符則不存在浪費的情況，也就是說如果保存 ISO-8859-1 編碼內的字符則浪費，之外的字符則不會浪費。

而 JDK9 后 String 類的實現使用了 byte 數組存放字符串，每個 byte 占用8位，即1字節。

private final byte[] value

編碼

String 支持多種編碼，但如果不指定編碼的話，它可能使用兩種編碼，分別為 LATIN1 和 UTF16。LATIN1 可能比較陌生，其實就是 ISO-8859-1 編碼，屬于單字節編碼。而 UTF16 為雙字節編碼，它使用1個或2個16位長的空間存儲。

壓縮空間

壓縮的字符對象主要是在 ISO-8859-1 編碼內的字符，比如英語字母數字還有其他常見符號。為了更好理解我們看下圖，假如我們有一個“what”字符串，那么如果在 Java9 之前，它的存儲是按如下隊列排列的，可以看到每個字符都需要16位來存儲，而高字節位都為0，這個其實就是浪費了。

而在 Java9 后，它的存儲的排列則很緊湊了，如下圖，只需四個字節即可。

但如果是“哈a”，則布局為下圖，所以如果字符串中的字符一旦包含了不在 ISO-8859-1 編碼內的字符，則同樣還是統一使用16位長度來保存。

Java9 的 String 默認是使用了上述緊湊的空間布局的，看如下代碼，默認將 COMPACT_STRINGS 設置為 true。而如果要取消緊湊的布局可以通過配置 VM 參數 -XX:-CompactStrings 實現。

static final boolean COMPACT_STRINGS;static { COMPACT_STRINGS = true;}

字符串長度

因為改變了 String 的實現，使用了 UTF-16 或 LATIN-1 編碼，所以內部需要一個標識 coder 來表示使用了哪種編碼，LATIN1 值為0，UTF16 值為1。

private final byte coder;static final byte LATIN1 = 0;static final byte UTF16 = 1;

而字符串的長度也與編碼相關，計算時通過右移來實現。如果是 LATIN-1 編碼，則右移0位，數組長度即為字符串長度。而如果是 UTF16 編碼，則右移1位，數組長度的二分之一為字符串長度。

public int length() { return value.length >> coder();}

總結

字符串對象是 Java 中大量使用的對象，而且我們會輕易大量使用它而從不考慮它的代價，所以對其的空間優化是有必要的，Java9 開始對 這能幫助我們減少字符串在堆中占用的空間，而且還能減輕GC壓力。同時也能看到該空間優化對中文來說意義不大。

總結

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