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Java中连接字符串时是使用+号还是使用StringBuilder?

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:
                                                        

String s = "abc" + "ddd";

    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:

package string;
  
  
public class TestSimplePlus
  {
      
public static void main(String[] args)
      {
          String s 
= "abc";
          String ss 
= "ok" + s + "xyz" + 5;
          System.out.println(ss);
      }
  }

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:

jad -o -a -s d.java TestSimplePlus.class

反编译后的代码如下:


package string;

import java.io.PrintStream;

public class TestSimplePlus
{
    
public TestSimplePlus()
    {
    
//    0    0:aload_0         
    
//    1    1:invokespecial   #8   <Method void Object()>
    
//    2    4:return          
    }

    
public static void main(String args[])
    {
      String s 
= "abc";
    
//    0    0:ldc1            #16  <String "abc">
    
//    1    2:astore_1        
      String ss = (new StringBuilder("ok")).append(s).append("xyz").append(5).toString();
    
//    2    3:new             #18  <Class StringBuilder>
    
//    3    6:dup             
    
//    4    7:ldc1            #20  <String "ok">
    
//    5    9:invokespecial   #22  <Method void StringBuilder(String)>
    
//    6   12:aload_1         
    
//    7   13:invokevirtual   #25  <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
    
//    8   16:ldc1            #29  <String "xyz">
    
//    9   18:invokevirtual   #25  <Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
    
//   10   21:iconst_5        
    
//   11   22:invokevirtual   #31  <Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
    
//   12   25:invokevirtual   #34  <Method String StringBuilder.toString()>
    
//   13   28:astore_2        
      System.out.println(ss);
    
//   14   29:getstatic       #38  <Field PrintStream System.out>
    
//   15   32:aload_2         
    
//   16   33:invokevirtual   #44  <Method void PrintStream.println(String)>
    
//   17   36:return          
    }
}

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,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"+"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"+"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"+"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:


 package string;
  
  
import java.util.*;
  
  
public class TestComplexPlus
  {
      
public static void main(String[] args)
      {
          String s 
= "";
          Random rand 
= new Random();
          
for (int i = 0; i < 10; i++)
          {
              s 
= s + rand.nextInt(1000+ " ";
          }
          System.out.println(s);
      }
  }

     上面的代码返编译后的Java Byte Code如下:


package string;

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

public class TestComplexPlus
{

    
public TestComplexPlus()
    {
    
//    0    0:aload_0         
    
//    1    1:invokespecial   #8   <Method void Object()>
    
//    2    4:return          
    }

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

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

    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10StringBuilder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:

package string;

import java.util.*;

public class TestStringBuilder
{
    
public static void main(String[] args)
    {
        String s 
= "";
        Random rand 
= new Random();
        StringBuilder result 
= new StringBuilder();
        
for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            result.append(rand.nextInt(
1000));
            result.append(
" ");
        }
        System.out.println(result.toString());
    }
}

上面代码反编译后的结果如下:


package string;

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

public class TestStringBuilder
{

    
public TestStringBuilder()
    {
    
//    0    0:aload_0         
    
//    1    1:invokespecial   #8   <Method void Object()>
    
//    2    4:return          
    }

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

    
//   23   44:iinc            4  1
    
//   24   47:iload           4
    
//   25   49:bipush          10
    
//   26   51:icmplt          25
        System.out.println(result.toString());
    
//   27   54:getstatic       #37  <Field PrintStream System.out>
    
//   28   57:aload_3         
    
//   29   58:invokevirtual   #43  <Method String StringBuilder.toString()>
    
//   30   61:invokevirtual   #47  <Method void PrintStream.println(String)>
    
//   31   64:return          
    }
}

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"+"StringBuilder混着用,否则会创建更多的StringBuilder对象,如下面代码所:

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        result.append(rand.nextInt(
1000));
        result.append(
" ");
    }

改成如下形式:

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
     result.append(rand.nextInt(
1000+ " ");
}

则反编译后的结果如下:


......
   
for(int i = 0; i < 10; i++)
  
//*  10   19:iconst_0        
  
//*  11   20:istore          4
  
//*  12   22:goto            65
   {
    result.append((
new StringBuilder(String.valueOf(rand.nextInt(1000)))).append(" ").toString());
  
//   13   25:aload_3         
  
//   14   26:new             #21  <Class StringBuilder>
  
//   15   29:dup             
  ......

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"+"转换为StringBuffer(因为JDK1.4并没有提供StringBuilder类)。StringBufferStringBuilder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。


来源:http://www.java3z.com/cwbwebhome/article/article2/21087.html?id=1877

posted on 2008-07-15 16:47 找个美女做老婆 阅读(266) 评论(0)  编辑  收藏


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