JDK9的新特性之String压缩和字符编码的实现方法

JDK9的新特性之String压缩和字符编码的实现方法

简介

String的底层存储是什么？相信大部分人都会说是数组。如果要是再问一句，那么是以什么数组来存储呢？相信不同的人有不同的答案。

在JDK9之前，String的底层存储结构是char[],一个char需要占用两个字节的存储单位。

据说是JDK的开发人员经过调研了成千上万的应用程序的heap dump信息，然后得出了一个结论：大部分的String都是以Latin-1字符编码来表示的，只需要一个字节存储就够了，两个字节完全是浪费。

据说他们用了大数据+人工智能，得出的结论由不得我们不信。

于是在JDK9之后，字符串的底层存储变成了byte[]。

底层实现

先看下java9之前的String是怎么实现的：

public final class String

implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {

//The value is used for character storage.

private final char value[];

}

再看下java9中String的实现和一些关键的变量：

public final class String

implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {

/** The value is used for character storage. */

@Stable

private final byte[] value;

private final byte coder;

@Native static final byte LATIN1 = 0;

@Native static final byte UTF16 = 1;

static final boolean COMPACT_STRINGS;

static {

COMPACT_STRINGS = true;

}

从代码我们可以看到底层的存储已经变成了byte[]。

再看一下coder变量，coder代表编码的格式，目前String支持两种编码格式LATIN1和UTF16。

LATIN1需要用一个字节来存储。而UTF16需要使用2个字节或者4个字节来存储。

而COMPACT_STRINGS则是用来控制是否开启String的compact功能。默认情况下COMPACT_STRINGS功能是开启的。

如果我们想关闭COMPACT_STRINGS功能则可以使用-XX:-CompactStrings参数。

ps：下面看下jdk8日期格式化的实例代码

package time;

import java.time.*;

import java.time.format.DateTimeFormatter;

import java.time.temporal.ChronoUnit;

import java.util.Calendar;

import java.util.Date;

/***

* 总结: java.util.Date和 SimpleDateFormat 都是非线程安全的

* 1. LocalDate

* 2. LocalTime

* 3. LocalDateTime

* 4. DateTimeFormatter

* 5. ChronoUnit

*/

public class Java8Date {

public static void main(String[] args) {

/** #0. Calendar

* 区别于calendar的month: canlendar中:[]

* 1. LocalDate的年月日直接是日期中的值;

* 2. date.getMonthValue() 和 c.get(Calendar.MONTH) 有区别: c:0表示1月

*/

Calendar c = Calendar.getInstance(); // 测试日期:2019-04-02

System.out.println(c.get(Calendar.YEAR)); // 2019

System.out.println(c.get(Calendar.MONTH)); // 3(0=1月)

System.out.println(c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)); //2

// #1. LocalDate 2019-04-02 : 今日日期: LoQbzgAtcalDate.now()

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

LocalDate date = LocalDate.now();

System.out.println(date); // 2019-04-02

// #2. year month day: 年月日获取

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

int year = date.getYear(); // 2019

int month = date.getMonthValue();// 4

int day = date.getDayOfMonth(); // 2

System.out.println(year + "-" + month + "-" + day); // 2019-4-2

// #3. 构造日期: 给定年月日

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

LocalDate dt1 = LocalDate.of(2019, 3, 8);

LocalDate dt2 = LocalDate.of(2019, 3, 8);

// #4. 日期比较: equals

// true: 内部是比较的 year-year month-month day-day

System.out.println(dt2.equals(dt1));

// #5. 周期性日期, 比如: 判断用户的生日

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

// 生日:0308

MonthDay uBirth = MonthDay.of(3, 8);

MonthDay dtMD = MonthDay.from(dt1);

// dt1 是不是 用户u的生日:true

System.out.println("dt1==用户u的生日:" + dtMD.equals(uBirth));

// #6. 获取当前时间 [HH:mm:ss.SSS]

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

LocalTime time = LocalTime.now();

System.out.println(time);

// #7. 增减时间 plus/minus

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

// dt1=2019-03-08

LocalDate dt1Plus2d = dt1.plusDays(2);

LocalDate dt1Plus2y = dt1.plusYears(2);

LocalDate dt1Plus2m = dt1.plusMonths(2);

System.out.println(dt1Plus2d); // 2019-03-10

System.out.println(dt1Plus2y); // 2021-03-08

System.out.println(dt1Plus2m); // 2019-05-08

// dt1http://=2019-03-08

LocalDate plus1w = dt1.plus(1, ChronoUnit.WEEKS);

LocalDate plus1d = dt1.plus(1, ChronoUnit.DAYS);

LocalDate plus18y = dt1.plus(18, ChronoUnit.YEARS);

LocalDate minus1y = dt1.minus(1, ChronoUnit.YEARS);

System.out.println(plus1w); // 2019-03-15

System.out.println(plus1d); // 2019-03-09

System.out.println(plus18y); // 2037-03-08

System.out.println(minus1y); // 2018-03-08

// #8. 日期dt1 早于/晚于 minus1y

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

// dt1=2019-03-08 minus1y=2018-03-08

System.out.println(dt1.isAfter(minus1y)); // true

System.out.println(dt1.isBefore(minus1y)); // false

// #9. 计算日期差

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

// dt1=2019-03-08 dt20190402

LocalDate dt20190402 = LocalDate.of(2019, 4, 2);

Period btPeriod = Period.between(dt1, dt20190402);

Period btPeriod2 = Period.between(dt1, dt20190402);

System.out.println(btPeriod); // P25D

System.out.println(btPeriod.getMonths()); // 0

System.out.println(btPeriod.getDays()); // 25

// 25 可见是标量, 不是矢量, 只计算差数

System.out.println(btPeriod2.getDays());

// #10. 时间戳Instant->java.util.Date[getTime()==toEpochMilli()]

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

Instant now = Instant.now(); // 2019-04-02T08:48:46.755Z

Date dtNow = Date.from(now); // Tue Apr 02 16:48:46 CST 2019

long millisInstant = now.toEpochMilli();

long millisDate = dtNow.getTime();

System.out.println(millisInstant); // 1554195038598

System.out.println(millisDate); // 1554195038598

// #11# ** 日期格式化

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

DateTimeFormatter pattern1 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd-HH:mm:ss,SSS");

DateTimeFormatter pattern2 = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

/**

* 命题:--> 将 "20190215-22:10:30,333" 日期

* 格式化为 "yyyyMMdd-HH mm:ss.SSS" 字符串

* @.1. 字符串转对象LocalDateTime

* @.2. LocalDateTime对象转字符串

*/

String strDt = "20190215-22:10:30,333"; // @.1.

LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(strDt, pattern1);

String fmtDtString = dateTime.format(pattern2); // @.2.

System.out.println(dateTime); // 2019-02-15T22:10:30.333

System.out.println(fmtDtString); // 2019-02-15 22:10:30

System.out.println("=-==-==-==-==-==-==-==-==-==-==");

}

}

总结

本文讲解了新的String实现和COMPACT_STRINGS模式的关闭方法。

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