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是String,StringBuffer还是StringBuilder?

String StringBuffer 还是 StringBuilder

       相信大家对 String StringBuffer 的区别也已经很了解了,但是估计还是会有很多同志对这两个类的工作原理有些不清楚的地方,今天我在这里重新把这个概念给大家复习一下,顺便牵出 J2SE 5.0 里面带来的一个新的字符操作的类—— StringBuilder (先别忙着扔我砖头,我还算清醒,我这里说的不是 C #, Java 也有 StringBuilder 类)。那么这个 StringBuilder StringBuffer 以及我们最早遇见的 String 类有那些区别呢?在不同的场合下我们应该用哪个呢?我讲讲自己对这几个类的一点看法,也希望大家提出意见,每个人都有错的地方,在错了改的同时更是一个学习的好机会。

       简要的说, String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象(为什么?问问 Java 的设计者吧,为什么 String 不是原生类型呢?)因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ,因为每次生成对象都会对系统性能产生影响,特别当内存中无引用对象多了以后, JVM GC 就会开始工作,那速度是一定会相当慢的。这里尝试举个不是很恰当的例子:

       String S1 = “abc”;

       For(int I = 0 ; I < 10000 ; I ++)  // For 模拟程序的多次调用

       {

              S1 + = “def”;

              S1 = “abc”;

}

如果是这样的话,到这个 for 循环完毕后,如果内存中的对象没有被 GC 清理掉的话,内存中一共有 万个了,惊人的数目,而如果这是一个很多人使用的系统,这样的数目就不算很多了,所以大家使用的时候一定要小心。

而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了,每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象,再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer ,特别是字符串对象经常改变的情况下。而在某些特别情况下, String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接,所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢,而特别是以下的字符串对象生成中, String 效率是远要比 StringBuffer 快的:

       String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;

       StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);

       你会很惊讶的发现,生成 String S1 对象的速度简直太快了,而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏,在 JVM 眼里,这个

       String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是:

       String S1 = “This is only a simple test”; 所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是,如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话,速度就没那么快了,譬如:

String S2 = “This is only a”;

String S3 = “ simple”;

String S4 = “ test”;

String S1 = S2 +S3 + S4;

这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做, S1 对象的生成速度就不像刚才那么快了,一会儿我们可以来个测试作个验证。

由此我们得到第一步结论:

在大部分情况下 StringBuffer > String

       StringBuilder 跟他们比又怎么样呢?先简单介绍一下, StringBuilder JDK5.0 中新增加的一个类,它跟 StringBuffer 的区别看下面的介绍(来源 JavaWorld ):

       Java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。类似于 String 的字符串缓冲区,但不能修改。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步,因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的,该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

       每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量,就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出,则此容量自动增大。从 JDK 5.0 开始,为该类增添了一个单个线程使用的等价类,即 StringBuilder 。与该类相比,通常应该优先使用 StringBuilder 类,因为它支持所有相同的操作,但由于它不执行同步,所以速度更快。

但是如果将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。需要这样的同步,则建议使用 StringBuffer

这样说估计大家都能明白他们之间的区别了,那么下面我们再做一个一般性推导:

在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer

因此,根据这个不等式的传递定理: 在大部分情况下

StringBuilder > StringBuffer > String

既然有这样的推导结果了,我们做个测试验证一下:

测试代码如下:

public class testssb {

   

    /** Creates a new instance of testssb */

    final static int ttime = 10000;// 测试循环次数

    public testssb() {

    }

   

    public void test(String s){

        long begin = System.currentTimeMillis();

        for(int i=0;i<ttime;i++){

            s += "add";

        }

        long over = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 类型使用的时间为: "

            + (over - begin) + " 毫秒 " );       

    }

    public void test(StringBuffer s){

        long begin = System.currentTimeMillis();

        for(int i=0;i<ttime;i++){

            s.append("add");

        }

        long over = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 类型使用的时间为: "

            + (over - begin) + " 毫秒 " );       

    }

    public void test(StringBuilder s){

        long begin = System.currentTimeMillis();

        for(int i=0;i<ttime;i++){

            s.append("add");

        }

        long over = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(" 操作 "+s.getClass().getName()+" 类型使用的时间为: "

            + (over - begin) + " 毫秒 " );       

    }

    // String 直接进行字符串拼接的测试

    public void test2(){

        String s2 = "abadf";

        long begin = System.currentTimeMillis();

        for(int i=0;i<ttime;i++){

            String s = s2 + s2 + s2 ;

        }

        long over = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(" 操作字符串对象引用相加类型使用的时间为: "

            + (over - begin) + " 毫秒 " );       

    }

    public void test3(){

        long begin = System.currentTimeMillis();

        for(int i=0;i<ttime;i++){

            String s = "abadf" + "abadf" + "abadf" ;

        }

        long over = System.currentTimeMillis();

        System.out.println(" 操作字符串相加使用的时间为: "

            + (over - begin) + " 毫秒 " );       

    }

   

    public static void main(String[] args){

    String s1 ="abc";

    StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");

    StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc");

    testssb t = new testssb();

    t.test(s1);

    t.test(sb1);

    t.test(sb2);

    t.test2();

    t.test3();

    }

}

以上代码在 NetBeans 5.0 IDE/JDK1.6 上编译通过

循环次数 ttime 10000 次的测试结果如下:

操作 java.lang.String 类型使用的时间为: 4392 毫秒

操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 0 毫秒

操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 0 毫秒

操作字符串对象引用相加类型使用的时间为: 15 毫秒

操作字符串相加使用的时间为: 0 毫秒

好像还看不出 StringBuffer StringBuilder 的区别,把 ttime 加到 30000 次看看:

操作 java.lang.String 类型使用的时间为: 53444 毫秒

操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 15 毫秒

操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 15 毫秒

操作字符串对象引用相加类型使用的时间为: 31 毫秒

操作字符串相加使用的时间为: 0 毫秒

StringBuffer StringBuilder 的性能上还是没有太大的差异,再加大到 100000 看看,这里就不加入对 String 类型的测试了,因为对 String 类型这么大数据量的测试会很慢滴……

操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 31 毫秒

操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 16 毫秒

能看出差别了,但其中有多次的测试结果居然是 StringBuffer StringBuilder 快,再加大一些到 1000000 看看(应该不会当机吧?):

操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 265 毫秒

操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 219 毫秒

有些少区别了,而且结果很稳定,再大点看看, ttime = 5000000

······ Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ······

呵呵,算了,不去测试了,基本来说都是在性能上都是 StringBuilder > StringBuffer > String 的了。

其实我这里测试并不是很公平,因为都放在了一起以先后顺序进行,测试方法中间没有考虑到JVM的GC收集前面产生的无引用对象垃圾而对执行过程的中断时间。如果大家有更好的想法或者思路欢迎跟我讨论:chenpengyi#gmail.com。

posted on 2006-05-04 01:15 benchensz 阅读(24636) 评论(19)  编辑  收藏 所属分类: 随便写写-乱扯(基本不是有用的)

评论

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

nice article, just one point to add:
Instances of StringBuilder are not safe for use by multiple threads. If such synchronization is required then it is recommended that StringBuffer be used.
2006-05-04 04:33 | Dedian

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

StringBuilder在多线程环境下是不安全的,需要同步的话就应该采用StringBuffer,这点LZ已经提到,受教,我对JDK5的了解和使用太少了。
2006-05-04 11:31 | dennis

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

偶认为这篇文章里至少有1个严重的错误
String S1 = “abc”;

For(int I = 0 ; I < 10000 ; I ++) // For 模拟程序的多次调用

{

S1 + = “def”;

S1 = “abc”;

}
这段代码运行后绝对不会是产生20000多个对象,因为S1 = “abc”; 在编译的时候会产生一个静态对象“abc”,当循环执行S1 = “abc”; 时不是产生一个String 对象,而是把那个静态对象的句柄付给S1 。测试方法如下:
S1 = “abc”;
S2 = “abc”;
if(S1==S2)说明S1和S2的句柄是一样的,就是说指向同一个对象。大家可以试试!!!
2006-05-11 22:35 | 土拨鼠

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

比较抱歉,确实是个很大的失误。
在写这个的时候只是想证明对String对象的改变会导致生成很多新的对象,没有考虑JVM对基本类型的处理方式。
其实不仅仅是String,其他原生类型也一样(char/int/double/float等)。如果在Stack中已经存在了“abc”值,如果你需要再生成一个abc的对象,那么JVM只会生成一个指向原来在内存中的“abc”值,而不是重新生成。
确实是失误,半夜的时候乱写没有考虑那么细,已经改了(2万水分太大了,呵呵,不能虚报啊)。同时感谢小土同志的指出。
2006-05-11 23:25 | 陈朋奕

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

上面的内容让我我很有收获
但我还有个疑问
For(int I = 0 ; I < 10000 ; I ++) // For 模拟程序的多次调用
{
S1 + = “def”;
S1 = “abc”;
}

S1+= "def"的时候会不会在堆中产生新的对象?
我认为这里因该会产生新对象,然后S1指向栈中常量池中的"abc",不知道我的理解是否正确?
2006-05-12 21:53 | 刘竹军

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

@陈朋奕
其实这是 JVM 的一个把戏,在 JVM 眼里,这个

String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是:

String S1 = “This is only a simple test”;
这里的表述不恰当
String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是:

String S1 = “This is only a simple test”; 这么说是对的,但是如果是jvm的把戏,那么String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 是不是会和
String S3=“This is only a”;
S3+=“ simple”;
S3+=“test”;
System.out.println(S1==S3);的结果是什么的很显然是false;

其实这并不是JVM的把戏,而是java编译器的把戏。
给出如下源代码
package tt;
public class TestString {

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
String s1 = "This is only a" + " simple " + "test";
String s2 = "This is only a";
s2+= " simple ";
s2+= "test";
System.out.println(s1==s2);
}

}
那么它编译(JDK5.0)后的class会是什么样的呢,很遗憾我没能用小颖反编译,不过没关系,我们用UltraEdit打开看看其二进制代码
This is only a simple test
This is only a
simple
test
这么几个字符串常量。
也就是说是编译器把"This is only a" + " simple " + "test";在编译的时候变成了"This is only a simple test";
但是,其中class中的另些细节让我困惑:
如下是从class中看到的
前面的省略(里面的(.)是代表不能显示的字节)
java/l
ang/StringBuilde
r......java/lang
/String......val
ueOf..&(Ljava/la
ng/Object;)Ljava
/lang/String;...
..........(Ljava
/lang/String;)V.
............sim
ple ......append
后面的就不写了。
那是不是说在java编译的时候,自动就将
String s2 = "This is only a";
s2+= " simple ";
s2+= "test";
用StringBulder来实现了呢,不解中。。。。。
2006-05-13 14:26 | marmot

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@刘竹军兄弟
会的,因为只要对象的值是stack中没有的,那么就新生成。
@marmot兄弟
确实是Javac的问题,也是Javac优化class的一个技巧。
有新版小颖能反编译JDK1.6的class文件吗?
2006-05-13 17:57 | 朋奕

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

我没有找到!
2006-05-14 20:17 | marmot

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

知道你在toronto大学,留一下email地址,呵呵
2006-05-14 20:49 | 朋奕

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

指定参数-Xms和-Xmx可以消除GC影响。但testsb类中写法有问题,如果ttime超过一定数量级(譬如3000000)时指定命令:
java -Xms50m -Xmx50m StringTest
可以发现调用后面函数时会报错OutOfMemoryError,解决方法是将StringBXX声明到各个测试函数而不是main()中。
2006-12-19 15:32 | fangread

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请楼主试试这段代码,好像和你说的相反。
long c = System.currentTimeMillis();
String test = null;
for (int i = 0; i < 20000; i++) {
test += String.valueOf(i);
}
long s = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String use time is:" + (s - c));
System.out.println("StringBuilder start time is:" + s);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 20000; i++) {
sb.append(String.valueOf(i));
}
long e = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder end time is:" + e);
System.out.println("StringBuilder use time is:" + (e - s));
e = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer start time is:" + e);
StringBuffer buff = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 20000; i++) {
buff.append(String.valueOf(i));
}
long ea = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer end time is:" + ea);
System.out.println("StringBuffer use time is:" + (ea - e));

我的运行结果是:

String use time is:9515
StringBuilder start time is:1184728951918
StringBuilder end time is:1184728951934
StringBuilder use time is:16
StringBuffer start time is:1184728951950
StringBuffer end time is:1184728951950
StringBuffer use time is:0
2007-07-18 11:26 | hbwjz_wolf

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受教了~
2007-10-30 12:45 | 创世纪计算机资源网

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

wolf:
不要混在一起,单独运行每一个
时间效果builder<Buffer<<String
2007-11-29 14:57 | zly

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?五   回复  更多评论   

奇趣
2008-09-12 00:32 | 冰凉

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

个人也认同这个结果~ 毕竟非线程同步效率要高一点~
2009-10-15 19:54 | xxwinnie

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

11212
2010-08-03 17:23 | 1111

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

4545
2010-08-03 17:30 | 1111

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

christian louboutin UKE33
2010-12-31 14:15 | TT

# re: 是String,StringBuffer还是StringBuilder?  回复  更多评论   

写的很好 受教
2012-05-08 10:35 | 渐行渐远

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