面试题:为什么JDK9要将String的底层实现由char[]改为byte[]?
在 JDK 9 中，并没有直接将String的底层实现由char[]改为byte[]，而是引入了 Compact Strings 的优化。
节省内存空间
- 字符编码考虑
- 在 Java 中，char类型占用 2 个字节，用于表示 Unicode 字符。然而，在很多实际应用场景中，字符串并不总是包含所有可能的 Unicode 字符，尤其是在处理大量 ASCII 字符时，使用char数组会浪费很多空间。
- 而byte类型只占用 1 个字节，可以更紧凑地存储 ASCII 字符。对于只包含 ASCII 字符的字符串，使用byte数组可以节省一半的内存空间。
- 例如，一个只包含英文字母和数字的字符串，如果使用char数组存储，每个字符占用 2 个字节；而使用byte数组存储，每个字符只占用 1 个字节。
- 字符串常量池优化
- Java 中的字符串常量池是一个存储字符串常量的地方，它可以避免重复创建相同的字符串对象，从而节省内存空间。在 JDK 9 之前，字符串常量池中的字符串也是使用char数组存储的。
- JDK 9 引入的 Compact Strings 优化对字符串常量池进行了改进。当字符串只包含 ASCII 字符时，可以使用更紧凑的存储方式，将其存储为byte数组，从而进一步节省内存空间。
- 例如，在一个大型应用程序中，如果有很多相同的只包含 ASCII 字符的字符串常量，使用优化后的存储方式可以减少内存占用，提高性能。
提高性能
- 字符串操作效率
- 在一些字符串操作中，使用byte数组可以提高性能。例如，在字符串比较、复制、拼接等操作中，byte数组的操作通常比char数组更快，因为byte类型占用的内存空间更小，操作起来更高效。
- JDK 9 的 Compact Strings 优化在进行这些字符串操作时，可以根据字符串的实际情况选择更合适的存储方式和操作方法，从而提高性能。
- 例如，在进行字符串比较时，如果字符串只包含 ASCII 字符，可以直接比较字节值，而不需要进行字符编码的转换。这可以减少比较的时间开销，提高性能。
- 垃圾回收压力减小
- 使用byte数组存储字符串可以减少内存占用，从而减小垃圾回收的压力。在 Java 中，垃圾回收是一个比较耗时的操作，如果内存占用过大，会导致垃圾回收频繁发生，从而影响性能。
- JDK 9 的 Compact Strings 优化可以减少字符串对象占用的内存空间，从而减小垃圾回收的压力，提高服务器的性能。
- 例如，在一个长时间运行的服务器应用程序中，如果有很多字符串对象占用大量内存，使用优化后的存储方式可以减少内存占用，从而减小垃圾回收的压力，提高服务器的性能。
适应新的字符编码需求
- 支持更多字符编码
- 在现代应用程序中，除了 Unicode 字符集，还可能需要支持其他字符编码，如 UTF-8、UTF-16LE、UTF-16BE 等。使用byte数组可以更灵活地支持不同的字符编码，因为可以根据需要选择不同的编码方式来存储字符串。
- JDK 9 的 Compact Strings 优化允许在需要时将字符串转换为不同的编码方式，从而提高应用程序的灵活性和可扩展性。
- 例如，在一个需要处理多种字符编码的应用程序中，可以使用byte数组来存储字符串，并根据需要进行编码转换。这样可以提高应用程序的灵活性和可扩展性。
- 与其他语言和系统的兼容性
- 在与其他语言和系统进行交互时，可能需要使用不同的字符编码。使用byte数组可以更容易地与其他语言和系统进行交互，因为可以根据需要进行编码转换。
- JDK 9 的 Compact Strings 优化使得 Java 字符串在与其他语言和系统进行交互时更加方便，提高了应用程序的兼容性。
- 例如，在一个与 C 语言进行交互的 Java 应用程序中，C 语言通常使用字节数组来表示字符串。使用byte数组存储 Java 字符串可以更容易地与 C 语言进行交互，提高应用程序的兼容性。
在 JDK 9 中，引入的 Compact Strings 优化在不改变String底层主要存储结构的情况下，通过更灵活地运用byte数组和字符编码转换等方式，实现了节省内存空间、提高性能和适应新的字符编码需求的目标。这一改进使得 Java 应用程序在处理字符串时更加高效和灵活。