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Here is some code for a DFA, implemented as an array of strings:

public class StringArray
{
    private static final String[] stringArray = {
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
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    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\14\1\12\12\12\12\12\12\12\12\13\13\1\1\1\1\1\1\1\1\10\1\1\17\16\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\6\1\1\1\1\1\1\1\1\1\10\1\1\17\16\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\6\1\1\1\1\1\1\1",
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    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\54\0\0\0\0\0\0\0\0\50\50\50\50\50\50\50\50\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\55\0\0\0\0\0\0\0\0\51\51\51\51\51\51\51\51\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\56\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\54\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\53\53\53\53\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\55\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\64\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0",
    "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
    };
}

I thought I could save some space by using one long string instead of a string array:

public class LongString
{
    private static final String longString =
      "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
    + "\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\2\0\0\0\0\30\0\31\22\23\26\24\0\25\15\27\5\4\4\4\4\4\4\4\4\4\0\0\0\0\0\0\0\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\0\0\0\0\3\0\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\3\0\0\0\0\0"
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    + "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
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    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\54\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\53\53\53\53\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\55\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
    + "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
    + "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1"
    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\60\60\60\60\60\60\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\61\61\61\61\61\61\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\62\62\62\62\62\62\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\63\63\63\63\63\63\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\64\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0"
    + "\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1\1";
}

As it turns out, I was wrong. Eclipse Kepler generates the following class files:

 8516 Nov 28 22:42 StringArray.class
10005 Nov 28 22:42 LongString.class

How come the second class is even bigger than the first class? Do very long strings incur some space penalty I am not aware of?

fredoverflow
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    Curious. At first I was going to say "interning", but it _seems_ like the compiler should compile-time fold the adjacent strings..? (The results would indicate a no on the compile-time folding - I'm sure the JLS has a note about this.) – user2864740 Nov 28 '14 at 21:56
  • Interning occurs at runtime. This is likely a compiler-level optimization since many of those strings are identical. – Brandon Nov 28 '14 at 21:57
  • 4
    A disassembly of the class file would be my first stop. – chrylis -cautiouslyoptimistic- Nov 28 '14 at 21:57
  • @Brandon Interning of string literals (within the same class) happens during compilation. – user2864740 Nov 28 '14 at 21:58
  • Ah, that is probably what is occurring here. – Brandon Nov 28 '14 at 21:59
  • The compiler effectively "interns" identical string literals by reusing existing string constants where possible. – Hot Licks Nov 28 '14 at 22:25
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    @chrylis: A _minimal_ testcase would be my first stop. – Lightness Races in Orbit Nov 29 '14 at 01:15
  • 1
    @LightnessRacesinOrbit Not sure why. It looks like a compiler-string-handling issue, and it turns out, as I suspected, that inspecting the class file immediately showed what was happening. – chrylis -cautiouslyoptimistic- Nov 29 '14 at 02:32
  • Any reason why you used `\0` and `\1` instead of just `0` and `1`? – Cole Tobin Nov 30 '14 at 03:25
  • 2
    P.S. null characters take 2 bytes, unlike all other low ascii characters. So you can shave off some space by offsetting everything 1. – Antimony Nov 30 '14 at 04:07
  • @Antimony Wow, that shaved almost 3000 bytes from the class file. Awesome! Can you explain *why* the null character takes 2 bytes?!? – fredoverflow Nov 30 '14 at 11:23
  • 1
    Because the null byte ends C strings. So for Java to process strings as C strings, it encodes the null character in UTF-8 as \C0\80 instead of the correct \00. – prosfilaes Nov 30 '14 at 11:50
  • @Cole Because `0` has the ASCII value 48, not 0 :) – fredoverflow Nov 30 '14 at 12:36
  • @prosfilaes: Actually, all constant strings in the classfile have an explicit length (which incidentally means a max length of 65535 bytes), so they could have allowed raw null bytes. Presumably the reason they didn't was so that they could be passed to C library functions that assume null terminated strings. – Antimony Nov 30 '14 at 16:51
  • You should find that the compressed classes and more similar in size. – Peter Lawrey Dec 02 '14 at 21:20
  • @PeterLawrey You mean inside a jar? – fredoverflow Dec 02 '14 at 23:13
  • @Antimony: the specification explicitly mentions the absence of embedded nulls in a modified `UTF-8` string, however, there is little use for that as these string are not null-terminated. So before you could pass them to C functions, you have to copy them adding that null byte anyway. But that’s not the only thing looking useful only at the first sight. E.g. switch tables are aligned to four byte addresses but they are aligned relative to the method’s code beginning which is not aligned. So being pre-aligned within the class file helps only if you copy the code to a location outside the class… – Holger Dec 03 '14 at 09:39
  • @FredOverflow inside or outside a jar. – Peter Lawrey Dec 04 '14 at 06:08
  • @PeterLawrey Are there `.class` files that are already compressed? – fredoverflow Dec 04 '14 at 13:51
  • @FredOverflow not that I know of. Perhaps android's files are smaller. – Peter Lawrey Dec 04 '14 at 20:33

2 Answers2

83

To expand on August's answer, I figured I should explain exactly how this is compiled and what takes up space at the binary level.

To simplify, I'll use the following example with shorter strings. The important part is that there are some duplicate strings.

public class StringArray
{
    private static final String[] stringArray = {
        "AAA",
        "AAB",
        "AAA",
        "AAC",
        "AAA"
    };
}

public class LongString
{
    private static final String longString =
        "AAA"
        + "AAB"
        + "AAA"
        + "AAC"
        + "AAA"
    ;       
}

Now there are three important things to understand when compiling this code.

  1. Constant string concatenation is done at compile time. In fact, this is a special case of compile time simplification of constant expressions. You can find the exact rules for what is considered a constant expression in the Java Language Specification.
  2. Array brace initializers are syntactic sugar. The code is equivalent to creating an array and assigning the elements one by one. (Note that this is specific to Java bytecode. Dalvik (i.e. Android) does have special shorthand instructions for array initialization)
  3. Inline initializers are syntactic sugar. The code is equivalent to manually initializing the fields in the static initializer method.

Edit: One minor detail is that in the special case of static final fields initialized to a constant expression inline, the field is initialized using the ConstantValue attribute instead of in the static initializer and all uses are inlined. So in the case of LongString, #3 will actually result in different bytecode, but since the constant pool entries for the string are the same, the filesize taken up by the strings won't change.

Put them together, and the above code is equivalent to the following.

public class StringArray {
    private static final String[] stringArray;

    static {
        String[] temp = new String[5];
        temp[0] = "AAA";        
        temp[1] = "AAB";        
        temp[2] = "AAA";        
        temp[3] = "AAC";        
        temp[4] = "AAA";    
        stringArray = temp;    
    } 
}

public class LongString {
    private static final String longString;

    static {
        longString = "AAAAABAAAAACAAA";
    } 
}

Now this desugared code still shows the duplicate strings multiple times in the array example. To understand the classfile size behavior, you have to understand what it is compiled to.

When you access a constant string, the bytecode contains a load constant instruction (ldc or ldc_w), which is a one byte opcode followed by an index into the class's constant pool. The constant pool is a seperate section of the classfile where a list of constants is stored. Obviously, the compiler will only store each constant once.

So the bytecode for StringArray looks something like this (stripping away a few details that aren't relevant here). Note that there are only 3 unique strings stored in the constant pool. (Actually there are a lot more constant pool entries relating to other parts of the classfile, but they're not important here).

.class super StringArray

.field static final private stringArray [Ljava/lang/String;

.const [1] = String 'AAA'
.const [2] = String 'AAB'
.const [3] = String 'AAC'

.method static <clinit> : ()V
    iconst_5
    anewarray java/lang/String
    astore_0
    aload_0
    iconst_0
    ldc [1]
    aastore
    aload_0
    iconst_1
    ldc [2]
    aastore
    aload_0
    iconst_2
    ldc [1]
    aastore
    aload_0
    iconst_3
    ldc [3]
    aastore
    aload_0
    iconst_4
    ldc [1]
    aastore
    aload_0
    putstatic StringArray stringArray [Ljava/lang/String;
    return
.end method

Whereas LongString looks something like

.class super LongString

.field static final private longString Ljava/lang/String;

.const [1] = String 'AAAAABAAAAACAAA'

.method static <clinit> : ()V
    ldc [1]
    putstatic LongString longString Ljava/lang/String;
    return
.end method

So with the first version, duplicate strings can be stored only once, whereas with the second version, the entire string has to be stored. So is the first version always better? Not so fast. It has the advantage of not storing duplicated strings, but as you may have noticed, there is a big per element overhead in the array initialization. Which one is better depends on how long your strings are and how many duplicates you have.

P.S. At the binary level, constant strings are encoded with a modified UTF8 encoding. The upshot is that characters 1-127 are one byte each but null characters are two bytes. So you can save some space by offsetting everything 1.

Antimony
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    While correct in principle, the statement regarding the single `String` is wrong. A `static final String` variable which is immediately assigned with a compile-time constant is more than syntactic sugar; if you really looked into it’s bytecode you found out that there is no class initializer code in this special case. `static` variables holding compile-time constants are initialized by the JVM *before* the `clinit` method (if any) is invoked. But it’s correct for arrays (since they aren’t compile-time constants). – Holger Dec 02 '14 at 11:34
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    This is the level of detail in an answer that makes SO so valuable. Excellent answer and cheers! – Frank V Dec 02 '14 at 22:15
  • @Holger, Sorry I was paying so much attention to the string part that I overlooked it. – Antimony Dec 03 '14 at 03:37
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You have 18 duplicate Strings in your array (StringArray class). Since each array entry is a separate String literal, there will only be constant pool entries for unique Strings. However, in your second example (LongString class), all the duplicates are kept and concatenated at compile-time.

It's a bit hard to look at the class file you posted, because of the size of the Strings. I used a shorter version, but it still has the same concept:

public class LongString
{
    private static final String longString = 
        "a" + "a" + "a" + "a" + "a" + "a" + "a" + "a" + "b";
}

public class StringArray
{
    private static final String[] stringArray = {
        "a", "a", "a", "a", "a", "a", "a", "a",
        "b"
    };
}

If we open up the class file LongString.class, you can see the entire String:

LongString.class

But if you look at the class file StringArray.class, duplicates have been removed:

enter image description here

The space between a and b is 01 00 01, which marks a CONSTANT_Utf8_info entry of length 1.

In your case, reusing Strings would save 2,304 characters.

August
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    Seems like compression happens! – SSpoke Nov 28 '14 at 22:32
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    Great explanation! Although Java can sometimes restrict the developer, it is smart "under the hood". – David.Jones Nov 28 '14 at 22:43
  • 4
    Yeah it would have been nice if the OP had made a _minimal_ testcase. – Lightness Races in Orbit Nov 29 '14 at 01:14
  • 2
    @LightnessRacesinOrbit I already consider my testcase minimal; there is only one variable, and I removed each and every method of the class :) In fact, August's test case is so "minimal", the outcome is reversed: `LongString.class` is 140 bytes **shorter** than `StringArray.class`! – fredoverflow Nov 29 '14 at 09:09
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    @FredOverflow: August's source code example is what I would have liked to see in a question like this. The question's code is quite blatantly not "minimal" - I have to scroll quite far _in both axes_ just to see it! – Lightness Races in Orbit Nov 29 '14 at 15:10