Java的字符串实习生是轻量级吗？

Question

Java的String内存池的实现是否遵循flyweight模式？

为什么我有这个疑问，我看到实习生没有涉及外在国家。在GoF我读到内在和外在状态之间应该有一个正确的平衡。但在实习生中，一切都是固有的。

或者我们应该说没有关于属性的严格规则，只是共享对象以减少内存就足以称之为flyweight。

请帮助我理解。

Answer 1

无论是否实习，Java String都会通过char[]和类似的方法调用在字符串和从字符串派生的字符串之间共享substring来使用flyweight模式。但是，这有另一个方面：如果你接受一个巨大字符串的一个小子串，那么巨大的char[]就没有资格进行垃圾收集。

注意：从OpenJDK版本1.7.0_06开始，上述内容已经过时：代码已更改，因此实例之间不再共享char[]。 substring()创建一个新数组。

Answer 2

是String.intern()实现遵循flyweight模式。

正如javadoc所说

  

返回字符串对象的规范表示。一池水   最初为空的字符串由String类私有维护。

     

当调用实习方法时，如果池已包含   字符串等于此字符串对象由equals（Object）确定   方法，然后返回池中的字符串。否则，这个   String对象被添加到池中以及对此String的引用   返回对象。

     

对于任何两个字符串s和t，s.intern（）== t.intern（）   当且仅当s.equals（t）为真时才为真。

     

所有文字字符串和字符串值常量表达式都是   实习。字符串文字在Java语言的§3.10.5中定义   说明书

内化字符串驻留在“Perm Gen”空间和.intern()返回的字符串对象上，您可以使用运算符==，因为.intern()始终返回相同值的相同对象。

然后记住.intern()方法不会产生泄漏，因为今天的JVM可以对池进行垃圾处理。

尝试阅读此article。

Answer 3

您已正确识别Interning和Flyweight都基于相同的想法：缓存和共享共同状态。

使用Flyweight，在没有外部状态存储的极端情况下，只有指向内部状态的指针仍然存在。那么外在状态甚至不需要成为一个对象，指针本身也可以是外在状态。当Flyweight成为实习生时。

是否实习＆＃34;真的＆＃34;是或不是一种Flyweight只是对定义的争论。最重要的是理解如何将一个人视为另一个人的特殊实例，这样你就会很好。

Answer 4

就像其他人所说，String.intern（）就是缓存。它返回对池中已存储的字符串文字的引用。通过这种方式，它与flyweight模式类似，因为它使用现有对象，从而降低了内存消耗并提高了性能（尽管实习生在字符串池中也有自己的查找性能开销）。因此，这两者似乎相似，但实际上并非如此。

Answer 5

否，共享对象以减少内存不足以称其为“轻量级”。换句话说，缓存不会自动成为“举重”模式。

我认为公平地说，flyweight是一种特殊的缓存形式，即部分缓存；但请注意，GoF手册在flyweight章节的任何地方都没有使用“ cache”或“ caching”一词（尽管上一章和后续章节分别使用了术语“ facade”和“ proxy”）。

此线程中的一些评论值得重复，因为它们简洁地回答了整个问题。

•   

  如果您的对象没有外部上下文，那么您只是在缓存。 Flyweight模式甚至有用的全部原因   定义是人们经常忘记他们至少可以缓存一部分   与上下文无关的对象并共享它。

       

  -CS

•   

  Flyweight是关于共享对象内部的。实习只是缓存整个对象。

       

  -马尔科·托波尔尼克

但是让我们将String实习与GoF定义的标准进行比较（第197页）。

  

当以下所有 all 为真时，应用Flyweight模式：

     

  
• 应用程序使用大量对象。
  
• 由于对象数量巨大，因此存储成本很高。
  
• 大多数对象状态可以是外部的。
  
• 一旦移除外部状态，许多对象组可能会被相对较少的共享对象所代替。
  
• 该应用程序不依赖于对象标识。由于可以共享轻量级对象，因此对于概念上不同的对象，身份测试将返回true。
  

1. 很显然，许多应用程序都使用大量的String，因此此条件可以通过。
2. 至少与原始类型相比，存储字符串是昂贵的，因此让我们通过此条件。
3. 在这里我们被绊倒了：字符串状态的 none 都是外在的。此条件失败。
4. 如果我们很慷慨，而忽略了关于外部状态的部分，那么我们也可以通过此标准，因为字符串确实易于重用。
5. 曾经使用==比较Java中的字符串的任何人都知道不依赖于对象身份，因此该标准可以通过。

4/5合格标准相当不错吧？难道不是说interning / caching和flyweight都一样吗？否：相似！=相同。 GoF引用中对单词 all 的强调是他们的，而不是我的。自然，人们强烈希望使用GoF模式名称标记尽可能多的实现，因为这样做会使这些实现具有合法性。 （最糟糕的情况是工厂模式，您可以轻松地找到各种可以想象的创建代码标签；但是我离题了。）如果这些模式不符合其已发布的定义，它们就会重叠并失去意义，从而破坏了大部分他们的目的（常用词汇）。

最后，让我们分析一下“举重”一章的第一句话：GoF定义为“举重”模式的 Intent 。

  

使用共享有效地支持大量细粒度对象。

我认为没有外部状态的对象不是细粒度的，而是相反的。因此建议使用以下 Intent 进行缓存：使用缓存可以有效地支持大量的粗粒度对象。

很明显，String插入/缓存和Flyweight模式之间有相似之处；但是它们不一样。

Answer 6

Flyweight是关于共享对象immutables内部。实习只是缓存整个对象。