String、StringBuffer、StringBuilder的问题

       

          无论做项目中还是测试中都经常用到String,StringBuffer,StringBuilder,大家都知道,String可以用“+”来对字符串进行拼接,StringBuffer和StringBuilder使用append进行拼接;但使用“+”来进行字符串连接可能会写出效率很低的代码,使用“+”越多,在内存中的String实例越多,所花费的用于管理的时间也越多;

          在面向对象程序设计中,最好是能重复运用已生成的对象,对象的生成需要内存空间与时间,不断地产生String实例是一个没有效率的行为;

         String 类型和StringBuffer的主要性能区别:String是不可变的对象, 因此在每次对String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的 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 的 GC 就会开始工作,性能就会降低。

         使用 StringBuffer 类时,每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象并改变对象引用。所以多数情况下推荐使用 StringBuffer ,特别是字符串对象经常改变的情况下。

         当我们在字符串缓冲区被多个线程使用时,JVM不能保证StringBuilder的操作是安全的,虽然他的速度最快,但是可以保证StringBuffer是可以正确操作的。当然大多数情况下就是我们是在单线程下进行的操作,所以大多数情况下是建议用StringBuilder而不用StringBuffer的,就是速度的原因,JDK 文档均推荐使用StringBuilder;

 另外还有,String,StringBuffer,StringBuilder这三者还有一些区别就是这三者均以值参数形式传递,只不过在传递过程中,Sting仍然以值传递,调用方法后其值不会发生变化,而StringBuffer,StringBuilder耍了点诡计,以值对象传递,调用方法后其值会发生变化。这点符合JAVA的相关设计规范。以下以代码范例说明这一点;    

        

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;


程序1:

public class Test2
{
	public static void println(String str, StringBuffer strBuffer,
			StringBuilder strBuilder)
	{
		str = "以String方式输出";
		strBuffer.append("以StringBuffer方式输出");
		strBuilder.append("以StringBuilder方式输出");
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		String str = "字符串";

		StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
		strBuffer.append("字符串");
		StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
		strBuilder.append("字符串");

		System.out.println("调用前str=" + str + ",   strBuffer=" + strBuffer + ",   strBuilder=" + strBuilder);
		println(str, strBuffer, strBuilder);
		System.out.println("调用后str=" + str + ",   strBuffer=" + strBuffer + ",   strBuilder=" + strBuilder);
	}
}

调用前str=字符串,   strBuffer=字符串,   strBuilder=字符串
调用后str=字符串,   strBuffer=字符串以StringBuffer方式输出,   strBuilder=字符串以StringBuilder方式输出

string中"+"实现字符串连接分析:

public class PlusTest
{

	public static void main(String[] args)
	{
		String a = "a";
		String b = "b";
		String c = a + b;
		String d = c + 1;
	}
}
将上述代码编译后再反编译,得到的代码:

public class PlusTest  
{  
  
    public PlusTest()  
    {  
    }  
  
    public static void main(String args[])  
    {  
        String a = "a";  
        String b = "b";  
        String c = (new StringBuilder(String.valueOf(a))).append(b).toString();  
        String d = (new StringBuilder(String.valueOf(c))).append(1).toString();  
    }  
}  
通过反编译的结果可以看出,"+"实现字符串连接的过程中,实际上是借助了StringBuilder类的append方法,每拼接一次都要实例化一个StringBuilder对象,效率低是必然的;

建议:

     (1)为了获得更好的性能,在构造 StirngBuffer 或 StirngBuilder 时应尽可能指定它的容量。当然,如果你操作的字符串长度不超过 16 个字符就不用了;J2SE 5.0提供java.lang.StringBuilder类,使用这个类所产生的对象默认会有16个字符的长度,您也可以自行指定初始长度。如果附加的字符超出可容纳的长度,则StringBuilder对象会自动增加长度以容纳被附加的字符;

     (2)相同情况下使用 StirngBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。而在现实的模块化编程中,负责某一模块的程序员不一定能清晰地判断该模块是否会放入多线程的环境中运行,因此:除非你能确定你的系统的瓶颈是在 StringBuffer 上,并且确定你的模块不会运行在多线程模式下,否则还是用 StringBuffer 吧;

     (3)用好现有的类比引入新的类更重要。很多程序员在使用 StringBuffer 时是不指定其容量的(至少我见到的情况是这样),如果这样的习惯带入 StringBuilder 的使用中,你将只能获得 10 %左右的性能提升(不要忘了,你可要冒多线程的风险噢);但如果你使用指定容量的 StringBuffer,你将马上获得 45% 左右的性能提升,甚至比不使用指定容量的StringBuilder 都快 30% 左右。



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