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字符串是Java程序中最常用的一种数据结构之一。在Java中的String类已经重载的"+"。也就是说,字符串可以直接使用"+"进行连接,如下面代码所示:
  1. String s = "abc" + "ddd";
复制代码
但这样做真的好吗?当然,这个问题不能简单地回答yes or no。要根据具体情况来定。在Java中提供了一个StringBuilder类(这个类只在J2SE5及以上版本提供,以前的版本使用StringBuffer类),这个类也可以起到"+"的作用。那么我们应该用哪个呢?

下面让我们先看看如下的代码:

  1. package string;
  2.   
  3.   public class TestSimplePlus
  4.   {
  5.       public static void main(String[] args)
  6.       {
  7.           String s = "abc";
  8.           String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;
  9.           System.out.println(ss);
  10.       }
  11.   }
复制代码
上面的代码将会输出正确的结果。从表面上看,对字符串和整型使用"+"号并没有什么区别,但事实真的如此吗?下面让我们来看看这段代码的本质。
我们首先使用反编译工具(如jdk带的javap、或jad)将TestSimplePlus反编译成Java Byte Code,其中的奥秘就一目了然了。在本文将使用jad来反编译,命令如下:


  1. jad -o -a -s d.java TestSimplePlus.class
复制代码
反编译后的代码如下:

  1. package string;

  2. import java.io.PrintStream;

  3. public class TestSimplePlus
  4. {
  5.     public TestSimplePlus()
  6.     {
  7.     //    0    0:aload_0         
  8.     //    1    1:invokespecial   #8   <Method void Object()>
  9.     //    2    4:return         
  10.     }

  11.     public static void main(String args[])
  12.     {
  13.       String s = "abc";
  14.     //    0    0:ldc1            #16  <String "abc">
  15.     //    1    2:astore_1        
  16.       String ss = (new StringBuilder("ok")).append(s).append("xyz").append(5).toString();
  17.     //    2    3:new             #18  <Class StringBuilder>
  18.     //    3    6:dup            
  19.     //    4    7:ldc1            #20  <String "ok">
  20.     //    5    9:invokespecial   #22  <Method void StringBuilder(String)>
  21.     //    6   12:aload_1         
  22.     //    7   13:invokevirtual   #25  <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
  23.     //    8   16:ldc1            #29  <String "xyz">
  24.     //    9   18:invokevirtual   #25  <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
  25.     //   10   21:iconst_5        
  26.     //   11   22:invokevirtual   #31  <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
  27.     //   12   25:invokevirtual   #34  <Method String StringBuilder.toString()>
  28.     //   13   28:astore_2        
  29.       System.out.println(ss);
  30.     //   14   29:getstatic       #38  <Field PrintStream System.out>
  31.     //   15   32:aload_2         
  32.     //   16   33:invokevirtual   #44  <Method void PrintStream.println(String)>
  33.     //   17   36:return         
  34.     }
  35. }
复制代码
读者可能看到上面的Java字节码感到迷糊,不过大家不必担心。本文的目的并不是讲解Java Byte Code,因此,并不用了解具体的字节码的含义。
使用jad反编译的好处之一就是可以同时生成字节码和源代码。这样可以进行对照研究。从上面的代码很容易看出,虽然在源程序中使用了"+",但在编译时仍然将"+"转换成StringBuilder。因此,我们可以得出结论,在Java中无论使用何种方式进行字符串连接,实际上都使用的是StringBuilder。

那么是不是可以根据这个结论推出使用"+"和StringBuilder的效果是一样的呢?这个要从两个方面的解释。如果从运行结果来解释,那么"+"和StringBuilder是完全等效的。但如果从运行效率和资源消耗方面看,那它们将存在很大的区别。

    当然,如果连接字符串行表达式很简单(如上面的顺序结构),那么"+"和StringBuilder基本是一样的,但如果结构比较复杂,如使用循环来连接字符串,那么产生的Java Byte Code就会有很大的区别。先让我们看看如下的代码:

  1. package string;
  2.   
  3.   import java.util.*;
  4.   
  5.   public class TestComplexPlus
  6.   {
  7.       public static void main(String[] args)
  8.       {
  9.           String s = "";
  10.           Random rand = new Random();
  11.           for (int i = 0; i < 10; i++)
  12.           {
  13.               s = s + rand.nextInt(1000) + " ";
  14.           }
  15.           System.out.println(s);
  16.       }
  17.   }
复制代码

     上面的代码返编译后的Java Byte Code如下:

  1. package string;

  2. import java.io.PrintStream;
  3. import java.util.Random;

  4. public class TestComplexPlus
  5. {

  6.     public TestComplexPlus()
  7.     {
  8.     //    0    0:aload_0         
  9.     //    1    1:invokespecial   #8   <Method void Object()>
  10.     //    2    4:return         
  11.     }

  12.     public static void main(String args[])
  13.     {
  14.         String s = "";
  15.     //    0    0:ldc1            #16  <String "">
  16.     //    1    2:astore_1        
  17.         Random rand = new Random();
  18.     //    2    3:new             #18  <Class Random>
  19.     //    3    6:dup            
  20.     //    4    7:invokespecial   #20  <Method void Random()>
  21.     //    5   10:astore_2        
  22.         for(int i = 0; i < 10; i++)
  23.     //*   6   11:iconst_0        
  24.     //*   7   12:istore_3        
  25.     //*   8   13:goto            49
  26.          s = (new StringBuilder(String.valueOf(s))).append(rand.nextInt(1000)).append(" ").toString();
  27.     //    9   16:new             #21  <Class StringBuilder>
  28.     //   10   19:dup            
  29.     //   11   20:aload_1         
  30.     //   12   21:invokestatic    #23  <Method String String.valueOf(Object)>
  31.     //   13   24:invokespecial   #29  <Method void StringBuilder(String)>
  32.     //   14   27:aload_2         
  33.     //   15   28:sipush          1000
  34.     //   16   31:invokevirtual   #32  <Method int Random.nextInt(int)>
  35.     //   17   34:invokevirtual   #36  <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
  36.     //   18   37:ldc1            #40  <String " ">
  37.     //   19   39:invokevirtual   #42  <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
  38.     //   20   42:invokevirtual   #45  <Method String StringBuilder.toString()>
  39.     //   21   45:astore_1        

  40.     //   22   46:iinc            3  1
  41.     //   23   49:iload_3         
  42.     //   24   50:bipush          10
  43.     //   25   52:icmplt          16
  44.         System.out.println(s);
  45.     //   26   55:getstatic       #49  <Field PrintStream System.out>
  46.     //   27   58:aload_1         
  47.     //   28   59:invokevirtual   #55  <Method void PrintStream.println(String)>
  48.     //   29   62:return         
  49.     }
  50. }
复制代码

1 个回复

倒序浏览

    大家可以看到,虽然编译器将"+"转换成了StringBuilder,但创建StringBuilder对象的位置却在for语句内部。这就意味着每执行一次循环,就会创建一个StringBuilder对象(对于本例来说,是创建了10个StringBuilder对象),虽然Java有垃圾回收器,但这个回收器的工作时间是不定的。如果不断产生这样的垃圾,那么仍然会占用大量的资源。解决这个问题的方法就是在程序中直接使用StringBuilder来连接字符串,代码如下:
  1. package string;

  2. import java.util.*;

  3. public class TestStringBuilder
  4. {
  5.     public static void main(String[] args)
  6.     {
  7.         String s = "";
  8.         Random rand = new Random();
  9.         StringBuilder result = new StringBuilder();
  10.         for (int i = 0; i < 10; i++)
  11.         {
  12.             result.append(rand.nextInt(1000));
  13.             result.append(" ");
  14.         }
  15.         System.out.println(result.toString());
  16.     }
  17. }
复制代码
上面代码反编译后的结果如下:

  1. package string;

  2. import java.io.PrintStream;
  3. import java.util.Random;

  4. public class TestStringBuilder
  5. {

  6.     public TestStringBuilder()
  7.     {
  8.     //    0    0:aload_0         
  9.     //    1    1:invokespecial   #8   <Method void Object()>
  10.     //    2    4:return         
  11.     }

  12.     public static void main(String args[])
  13.     {
  14.         String s = "";
  15.     //    0    0:ldc1            #16  <String "">
  16.     //    1    2:astore_1        
  17.         Random rand = new Random();
  18.     //    2    3:new             #18  <Class Random>
  19.     //    3    6:dup            
  20.     //    4    7:invokespecial   #20  <Method void Random()>
  21.     //    5   10:astore_2        
  22.         StringBuilder result = new StringBuilder();
  23.     //    6   11:new             #21  <Class StringBuilder>
  24.     //    7   14:dup            
  25.     //    8   15:invokespecial   #23  <Method void StringBuilder()>
  26.     //    9   18:astore_3        
  27.         for(int i = 0; i < 10; i++)
  28.     //*  10   19:iconst_0        
  29.     //*  11   20:istore          4
  30.     //*  12   22:goto            47
  31.         {
  32.             result.append(rand.nextInt(1000));
  33.     //   13   25:aload_3         
  34.     //   14   26:aload_2         
  35.     //   15   27:sipush          1000
  36.     //   16   30:invokevirtual   #24  <Method int Random.nextInt(int)>
  37.     //   17   33:invokevirtual   #28  <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
  38.     //   18   36:pop            
  39.             result.append(" ");
  40.     //   19   37:aload_3         
  41.     //   20   38:ldc1            #32  <String " ">
  42.     //   21   40:invokevirtual   #34  <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
  43.     //   22   43:pop            
  44.         }

  45.     //   23   44:iinc            4  1
  46.     //   24   47:iload           4
  47.     //   25   49:bipush          10
  48.     //   26   51:icmplt          25
  49.         System.out.println(result.toString());
  50.     //   27   54:getstatic       #37  <Field PrintStream System.out>
  51.     //   28   57:aload_3         
  52.     //   29   58:invokevirtual   #43  <Method String StringBuilder.toString()>
  53.     //   30   61:invokevirtual   #47  <Method void PrintStream.println(String)>
  54.     //   31   64:return         
  55.     }
  56. }
复制代码
从上面的反编译结果可以看出,创建StringBuilder的代码被放在了for语句外。虽然这样处理在源程序中看起来复杂,但却换来了更高的效率,同时消耗的资源也更少了。
在使用StringBuilder时要注意,尽量不要"+"和StringBuilder混着用,否则会创建更多的StringBuilder对象,如下面代码所:

  1. for (int i = 0; i < 10; i++)
  2.     {
  3.         result.append(rand.nextInt(1000));
  4.         result.append(" ");
  5.     }
复制代码
改成如下形式:

  1. for (int i = 0; i < 10; i++)
  2. {
  3.      result.append(rand.nextInt(1000) + " ");
  4. }
复制代码
则反编译后的结果如下:

  1.   for(int i = 0; i < 10; i++)
  2.   //*  10   19:iconst_0        
  3.   //*  11   20:istore          4
  4.   //*  12   22:goto            65
  5.    {
  6.     result.append((new StringBuilder(String.valueOf(rand.nextInt(1000)))).append(" ").toString());
  7.   //   13   25:aload_3         
  8.   //   14   26:new             #21  <Class StringBuilder>
  9.   //   15   29:dup            
复制代码
从上面的代码可以看出,Java编译器将"+"编译成了StringBuilder,这样for语句每循环一次,又创建了一个StringBuilder对象。
    如果将上面的代码在JDK1.4下编译,必须将StringBuilder改为StringBuffer,而JDK1.4将"+"转换为StringBuffer(因为JDK1.4并没有提供StringBuilder类)。StringBuffer和StringBuilder的功能基本一样,只是StringBuffer是线程安全的,而StringBuilder不是线程安全的。因此,StringBuilder的效率会更高。转自blogjava.net/nokiaguy
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