java 字符串 在redis占用空间 java字符串内存占用

优化String节省jvm内存空间的必要性

 (1) 调查统计发现一个Java系统，堆里面存活最多的对象之一就是String对象，所以优化String的占用空间是很有意义的，因为String是实际开发中使用最频繁的类。否则，你去优化一个平时根本不怎么用到的类，那么就很鸡肋了。

上图是基于Java 8运行的SpringBoot系统对象数量的快照，我们可以看到String对象有82039个，占用了1968936字节的内存，占用内存排在第5位。

这里注意的是Java 8中String内部实现是char[]，我们可以看到内存占用排在第2位的就是char[]。

char[]对象有89140个，内存占用了11354176字节，从个数数量级上来看，你会发现char[]对象其实大部分来源于String对象内部维护的那个char[]。

(2) 调查统计还发现了一个事实，就是开发者使用到的文本字符串中的字符，大部分使用一个字节来表示就足够了。

如何优化空间的

(1) char类型的数据在 JVM 中占用了两个字节的空间，使用的是UTF-16编码。

JVM 规范中是如下描述的：

char, whose values are 16-bit unsigned integers representing Unicode code points in the Basic Multilingual Plane, encoded with UTF-16, and whose default value is the null code point ('\u0000')。

所以使用char[]来表示String就导致了即使String中的字符单个字节就能表示，还是得占用了两个字节，而实际开发中使用频率最高的却是单字节的字符。

(2) 优化为byte[]，并提供了另外一种编码可能性。

仅仅优化为byte[]是不够的，关键是提供了ISO-8859-1/Latin-1编码可能（Latin-1就是ISO-8859-1）。

Latin-1编码是用单个字节来表示字符，比两个字节的UTF-16节省了一半空间。

所以String类中多了一个编码标志位coder，用来表示使用的是UTF-16编码，还是Latin-1编码。

/**
     * The identifier of the encoding used to encode the bytes in
     * {@code value}. The supported values in this implementation are
     *
     * LATIN1
     * UTF16
     *
     * @implNote This field is trusted by the VM, and is a subject to
     * constant folding if String instance is constant. Overwriting this
     * field after construction will cause problems.
     */
    private final byte coder;

接下来看一个属性COMPACT_STRINGS。

翻译过来就是压缩字符串，默认静态代码块赋值true；很明显这个就是决定该String对象是否采用压缩策略的关键属性。

static final boolean COMPACT_STRINGS;

    static {
        COMPACT_STRINGS = true;
    }

接下来看它的构造器，我们看它最根源的构造器即可。

像常用的 public String(char value[])，public String(char value[], int offset, int count)里面都调用了这个构造器。

String(char[] value, int off, int len, Void sig) {
    //空判断
        if (len == 0) {
            this.value = "".value;
            this.coder = "".coder;
            return;
        }
        //如果开启压缩字符串策略那么就尝试压缩
        if (COMPACT_STRINGS) {
            byte[] val = StringUTF16.compress(value, off, len);
            if (val != null) {
                this.value = val;
                this.coder = LATIN1;
                return;
            }
        }
        //如果没有压缩成功并返回就直接设置为UTF16，我们点进UTF16我们也可以看到下面这两个属性
        this.coder = UTF16;
        this.value = StringUTF16.toBytes(value, off, len);
    }
   //点进上面的UTF16找到的两个属性，也就证实了coder属性上面的注解（两个实现）
    static final byte LATIN1 = 0;
    static final byte UTF16  = 1;

对于这种：

String name="jack";

使用LATIN1编码，占用4个字节就够了，而原来的char[]，就得占用8个字节。

对于这种:

String name="小明";

没得办法，和char[]表示String没什么区别，即使现在是byte[]来表示String，还是得乖乖用UTF16编码，和优化之前一样，没节省空间（LATIN1编码集支持的字符有限，其中就不支持中文字符，因此才保留了UTF16兜底）。

优化空间的好处

单位时间内，

减少空间->减少触发GC的次数->减少Stop the world activity的次数->提高系统性能