🧠【初心者向け】String Pool をやさしく解説（図解あり）

Java の文字列は、他のオブジェクトとは少し違う特別な扱いを受けています。
その中心にあるのが String Pool（文字列プール） という仕組みです。

「String はなぜ不変なの？」
「同じ文字列リテラルが再利用されるってどういうこと？」
「new String(“abc”) と “abc” の違いは？」

そんな疑問に答えるため、
この記事では “初学者でも直感的に分かる図解” を交えながら、
String Pool の仕組みと実務への影響を整理します。

結論
String Pool とは？
1. 🔹図解（短線版）
なぜリテラルは再利用されるのか？（基礎）
new String(“abc”) が Pool を使わない理由
String が不変（immutable）な理由
ここまでのまとめ（初心者向け）
【後半：ニッチ編】String Pool の内部構造と JVM の動き
intern() メソッドの本当の役割
String Pool はどこに存在する？（JVM視点）
1. 図解（短線版）
パフォーマンス・メモリ観点での注意事項
スレッド安全性との関係
この記事のまとめ
Deep Friendly Tech の一言（後書き）

結論

・文字列リテラルは、すべて String Pool に保存・再利用される

・new String(“abc”) は Pool を使わず Heap に新規生成

・String が不変（immutable）なのは、Pool を安全に再利用するため

String Pool とは？

Java が JVM レベルで保持している “重複しない文字列の倉庫” です。

🔹図解（短線版）

String Pool
┌───────┐
│ "Hello"      │ ← リテラルはここに保存
│ "World"      │
│ "ABC"        │
└───────┘

Java はリテラル文字列を Pool に保存し、
同じ内容のリテラルが出てきた場合は 再利用 します。

なぜリテラルは再利用されるのか？（基礎）

理由は メモリ削減とパフォーマンス向上。

String a = "hello";
String b = "hello";

a と b はどちらも Pool 内の 同じ “hello” を共有 します。

a ──▶ "hello" ◀── b

一度作った文字列を何度も再生成するのは無駄だからです。

new String(“abc”) が Pool を使わない理由

String s = new String("abc");

これは Heap に新しく文字列オブジェクトを作る 行為です。

図にするとこう👇

"abc"（String Pool）
        ↑
   new String("abc")
        ↓
Heap に新規オブジェクト

つまり：

Pool → あくまでもリテラル用
new → 必ず別オブジェクトを作る

String が不変（immutable）な理由

String が不変であることで以下が可能になります👇

Pool 内の文字列を 安全に共有
“破壊的変更” が起きないので スレッドセーフ
HashMap のキーなどで ハッシュ値が変わらない

もし String が可変だったら：

a → "abc"
b → "abc"

a が "xyz" に書き換わると b も変わってしまう

→ 破滅。

だから String は 不変である必要がある のです。

ここまでのまとめ（初心者向け）

リテラルは String Pool に保存され再利用
new String() は Pool を使わない
String が不変なのは Pool 共有・安全性のため
Pool を理解すると “文字列の挙動” が一気に読みやすくなる

▼▼ ここから深掘り・ニッチ編 ▼▼

【後半：ニッチ編】String Pool の内部構造と JVM の動き

intern() メソッドの本当の役割

intern() を使うと：

その文字列と同じ内容の文字列が Pool にある → それを返す
なければ 現在の文字列を Pool に登録して返す

String s = new String("hello");
String p = s.intern();

図で示すと👇

Pool: "hello"
        ↑
p ───┘
s（Heap）…別オブジェクト

つまり Heap → Pool の参照に切り替えるためのもの。

String Pool はどこに存在する？（JVM視点）

Java 7 以降、String Pool は Heap 上に配置 されています。
（Java 6 以前は PermGen 領域）

理由：

PermGen が小さすぎて OOM を起こしやすかった
Pool を Heap に置いたほうが管理しやすい

図解（短線版）

Heap
├ String Pool
│   ├ "A"
│   ├ "B"
│   └ "C"
└ 他のオブジェクト

パフォーマンス・メモリ観点での注意事項

✔ 大量の文字列を扱う場合

StringBuilder / StringBuffer を使うほうが効率的。

✔ Pool の使いすぎに注意

普通に使う分には問題ないが、
大量の intern() 連発は Heap を圧迫することがある。

✔ new String() を避ける

無駄にオブジェクトを増やすため、基本的には不要。

スレッド安全性との関係

Pool 内の文字列は 不変なのでスレッドセーフ。

ただし：

Pool の遅延登録（intern動作）には内部ロックがある
同時大量 intern はスケールしにくい

実務ではあまり問題にならないが知識として重要。

この記事のまとめ

String Pool は Java の文字列再利用の中核
リテラルは Pool、new は Heap
immutable である理由は “共有の安全性”
intern() は Heap→Pool の参照統一に使う
パフォーマンスや GC の理解にもつながる

Deep Friendly Tech の一言（後書き）

String Pool は、
「Java がなぜ安全で効率的なのか？」
という根本を支える存在です。

文字列はアプリケーションで最も使われるデータ型。
だからこそ、その裏側の仕組みを知っていると
コードの質・読み解く力・パフォーマンス理解 が一段アップします。

String Pool の仕組みを “やさしく深く” 理解する【Java内部構造の基礎】