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<String>, 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<String>, 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: LocalDate.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
    // dt1=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。

到此这篇关于JDK9的新特性之String压缩和字符编码的实现方法的文章就介绍到这了,更多相关JDK9 新特性内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！