Java字符串拼接那些事

时间：2022-05-17 11:57:15

关于Java字符串拼接，你一般用哪种方法？+还是StringBuilder？

使用+来拼接字符串，使用javap命令来反编译代码，可以看出实际上编译器会自动创建StringBuilder，调用它的append方法来拼接字符串。

如果在一个for循环语句中，循环100次，使用+来拼接字符串的话，就会创建100次StringBuilder对象，这样就很消耗内存，所以，在进行复杂字符串拼接的时候，还是建议使用StringBuilder来拼接字符串，就算循环1000次，也只是创建一次StringBuilder对象。


+ 操作和 StringBuilder 都能连接字符串，
+ 的优势在于：语法简单，容易书写。缺点是：对于动态生成且合并次数过多的字符串，优化不足，需要反复申请内存。

StringBuilder 的优势在于：能够预先分配内存，对于需要进行多次拼接的字符串，优化了拼接时的内存和时间的消耗。缺点是：书写复杂，对于较简单且确定的字符串，运行效率反而比 + 差。

你可以这么理解：绝大多数情况下，如果字符串拼接在循环中（也就是需要反复进行），则偏向于使用StringBuilder ，而只是常规的拼接，则使用 + 即可。另外，如果需要在多个方法间传递字符串进行组装，则传递 StringBuilder 比较合适。

＋ 与 StringBuilder

 

String s ＝ “hello ” + user.getName();

这一句经过javac编译后的效果，的确等价于使用StringBuilder，但没有设定长度。

 

String s ＝ new StringBuilder().append(“hello”).append(user.getName());

但是，如果像下面这样：

 

String s ＝ “hello ”;
// 隔了其他一些语句
s = s ＋ user.getName();

每一条语句，都会生成一个新的StringBuilder，这里就有了两个StringBuilder，性能就完全不一样了。如果是在循环体里s+=i; 就更加多得没谱。

据R大说，努力的JVM工程师们在运行优化阶段， 根据+XX:+OptimizeStringConcat(JDK7u40后默认打开)，把相邻的(中间没隔着控制语句) StringBuilder合成一个，也会努力的猜长度。

所以，保险起见还是继续自己用StringBuilder并设定长度好了。

 

StringBuffer 与 StringBuilder

StringBuffer与StringBuilder都是继承于AbstractStringBuilder，唯一的区别就是StringBuffer的函数上都有synchronized关键字。

那些说StringBuffer “安全”的同学，其实你几时看过几个线程轮流append一个StringBuffer的情况？？？

使用+拼接和使用StringBuilder比较

 @Test
public void test() {
        String str = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            str += "asjdkla";
        }
    }

上面这段代码经过优化后相当于：

 @Test
public void test() {
        String str = null;
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            str = new StringBuilder().append(str).append("asjdkla").toString();
        }
    }

一眼就能看出创建了太多的StringBuilder对象，而且在每次循环过后str越来越大，导致每次申请的内存空间越来越大，并且当str长度大于16时，每次都要扩容两次！而实际上toString方法在创建String对象时，调用了Arrays.copyOfRange方法来复制数据，此时相当于每执行一次，扩容了两次，复制了3次数据，这样的代价是相当高的。

 public void test() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder("asjdkla".length() * 10000);
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            sb.append("asjdkla");
        }
        String str = sb.toString();
    }

这段代码的执行时间在我的机器上都是0ms(小于1ms)和1ms，而上面那段代码则大约在380ms！效率的差距相当明显。

同样是上面的代码，将循环次数调整为1000000时，在我的机器上，有指定capacity时耗时大约20ms，没有指定capacity时耗时大约29ms，这个差距虽然和直接使用+操作符有了很大的提升(且循环次数增大了100倍)，但是它依旧会触发多次扩容和复制。

将上面的代码改成使用StringBuffer，在我的机器上，耗时大约为33ms，这是因为StringBuffer在大部分方法上都加上了synchronized关键字来保证线程安全，执行效率有一定程度上的降低。

结论

现在根据上面的分析和测试可以知道：

  1. Java中字符串拼接不要直接使用+拼接。

  2. 使用StringBuilder或者StringBuffer时，尽可能准确地估算capacity，并在构造时指定，避免内存浪费和频繁的扩容及复制。

  3. 在没有线程安全问题时使用StringBuilder， 否则使用StringBuffer。

  4. 两个字符串拼接直接调用String.concat性能最好。


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