在Java中連接字符串時是使用+號還是使用StringBuilder StringBuffer 加號

字符串是Java程序中最常用的一種數據結構之一。在Java中的String類已經重載的"+"。也就是說,字符串可以直接使用"+"進行連接,如下面代碼所示:

String s = "abc" + "ddd";


但這樣做真的好嗎?當然,這個問題不能簡單地回答yes or no。要根據具體情況來定。在Java中提供了一個StringBuilder類(這個類只在J2SE5及以上版本提供,以前的版本使用StringBuffer類),這個類也可以起到"+"的作用。那麼我們應該用哪個呢?

下面讓我們先看看如下的代碼:

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

上面的代碼將會輸出正確的結果。從表面上看,對字符串和整型使用"+"號並沒有什麼區別,但事實真的如此嗎?下面讓我們來看看這段代碼的本質。

我們首先使用反編譯工具(如jdk帶的javap、或jad)將TestSimplePlus反編譯成Java Byte Code,其中的奧祕就一目瞭然了。在本文將使用jad來反編譯,命令如下:

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

反編譯後的代碼如下:


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          
    }
}

讀者可能看到上面的Java字節碼感到迷糊,不過大家不必擔心。本文的目的並不是講解Java Byte Code,因此,並不用瞭解具體的字節碼的含義。

使用jad反編譯的好處之一就是可以同時生成字節碼和源代碼。這樣可以進行對照研究。從上面的代碼很容易看出,雖然在源程序中使用了"+",但在編譯時仍然將"+"轉換成StringBuilder。因此,我們可以得出結論,Java中無論使用何種方式進行字符串連接,實際上都使用的是StringBuilder

那麼是不是可以根據這個結論推出使用"+"StringBuilder的效果是一樣的呢?這個要從兩個方面的解釋。如果從運行結果來解釋,那麼"+"StringBuilder是完全等效的。但如果從運行效率和資源消耗方面看,那它們將存在很大的區別。


    當然,如果連接字符串行表達式很簡單(如上面的順序結構),那麼"+"StringBuilder基本是一樣的,但如果結構比較複雜,如使用循環來連接字符串,那麼產生的Java Byte Code就會有很大的區別。先讓我們看看如下的代碼:


 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);
      }
  }

     上面的代碼返編譯後的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,雖然編譯器將"+"轉換成了StringBuilder,但創建StringBuilder對象的位置卻在for語句內部。這就意味着每執行一次循環,就會創建一個StringBuilder對象(對於本例來說,是創建了10StringBuilder對象),雖然Java有垃圾回收器,但這個回收器的工作時間是不定的。如果不斷產生這樣的垃圾,那麼仍然會佔用大量的資源。解決這個問題的方法就是在程序中直接使用StringBuilder來連接字符串,代碼如下:

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());
    }
}

上面代碼反編譯後的結果如下:


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          
    }
}

從上面的反編譯結果可以看出,創建StringBuilder的代碼被放在了for語句外。雖然這樣處理在源程序中看起來複雜,但卻換來了更高的效率,同時消耗的資源也更少了。

在使用StringBuilder時要注意,儘量不要"+"StringBuilder混着用,否則會創建更多的StringBuilder對象,如下面代碼所:

    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) + " ");
}

則反編譯後的結果如下:


 
   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             
   

從上面的代碼可以看出,Java編譯器將"+"編譯成了StringBuilder,這樣for語句每循環一次,又創建了一個StringBuilder對象。
    如果將上面的代碼在JDK1.4下編譯,必須將StringBuilder改爲StringBuffer,而JDK1.4"+"轉換爲StringBuffer(因爲JDK1.4並沒有提供StringBuilder類)。StringBufferStringBuilder的功能基本一樣,只是StringBuffer是線程安全的,而StringBuilder不是線程安全的。因此,StringBuilder的效率會更高。


原創地址:http://www.blogjava.net/nokiaguy/archive/2008/05/07/198990.html





發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章