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文字列: Java の文字列プールとメモリ管理

Mary-Kate Olsen

リリース： 2024-11-06 13:31:02

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Strings: String Pool and Memory Management in Java

特に文字列は不変で頻繁に使用されるため、Java が 文字列 を処理する方法を理解することが不可欠です。この記事では、Java の文字列プール、文字列のメモリ管理、文字列を効率的に処理するためのベストプラクティスについて説明します。

Java は、次の 2 つの主な理由により、文字列を他のオブジェクトとは異なる方法で扱います。

不変性: 文字列は不変です。つまり、一度作成された値は変更できません。これにより、複数の参照が同じ文字列を安全に指すことができるため、スレッドの安全性が確保され、パフォーマンスが向上します。
文字列プール: Java は、文字列リテラルを格納するためのヒープ内の専用メモリ領域である文字列プールを維持します。これにより、文字列処理のメモリ効率が向上します。

リテラル (String str = "Hello"; など) を使用して文字列を作成すると、Java はまず "Hello" が文字列プールにすでに存在するかどうかを確認します。

このプロセスでは、各リテラルのコピーを 1 つだけ保存することでメモリ使用量を最小限に抑え、文字列プールが多くの文字列参照を持つアプリケーションにとって重要な最適化機能になります。

要点: 文字列リテラルを使用すると、文字列プールが活用され、参照を再利用することでメモリが節約されます。

新しいキーワードを使用して文字列を作成すると (例: new String("Hello"))、文字列プールをバイパスし、文字列をヒープに直接配置します。

ヒープ内の新しい文字列オブジェクト: new を使用すると、文字列プールに同じ値が存在する場合でも、Java はヒープメモリに新しい文字列を割り当てます。

Java は、文字列を文字列プールに明示的に配置するための intern() メソッドを提供します。文字列がプールにまだ存在しない場合は、 intern() がそれを追加します。存在する場合、 intern() は既存の参照を返します。

メモリ効率: intern() は、プールが必要な動的に作成された文字列を操作する場合に役立ちます。これにより、特に動的に生成された複数の文字列が同じ内容を持つ場合、ストレージの重複を防ぐことができます。
使用上の注意: intern() への不必要な呼び出しにより、余分なヒープオブジェクトが作成され、パフォーマンスが低下する可能性があります。これは、特定の文字列を文字列プールに含める必要がある場合に最適です。

次のコードを考えてみましょう:

実行:

newを使用しているため、まずヒープに「Word」が作成されます。
次に、intern() メソッドは、文字列プールに「Word」が存在するかどうかを確認します。
- そうでない場合、文字列プールに新しいエントリが作成されます。
- そうする場合、既存の参照を再利用します。
この後、「Word」が 2 つ出現します。1 つはヒープに、もう 1 つは文字列プールにあります。
Heap オブジェクトは参照されなくなったため、ガベージコレクションの対象になります。