昨天在 for 循環(huán)里拼接字符串的那個同事，今天已經(jīng)不在了

引言

都說 StringBuilder 在處理字符串拼接上效率要強(qiáng)于 String，但有時候我們的理解可能會存在一定的偏差。最近我在測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入效率的時候就發(fā)現(xiàn)我以前對 StringBuilder 的部分理解是錯誤的。后來我通過實踐測試 + 找原理 的方式搞清楚了這塊的邏輯?，F(xiàn)在將過程分享給大家

測試用例

我們的代碼在循環(huán)中拼接字符串一般有兩種情況

第一種 就是每次循環(huán)將對象中的幾個字段拼接成一個新字段，再賦值給對象

第二種 操作是在循環(huán)外創(chuàng)建一個字符串對象，每次循環(huán)向該字符串拼接新的內(nèi)容。循環(huán)結(jié)束后得到拼接好的字符串

對于這兩種情況，我創(chuàng)建了兩個對照組

第一組：

在每次 For 循環(huán)中拼接字符串，即拼即用、用完即毀。分別使用 String 和 StringBuilder 拼接

/**
 * 循環(huán)內(nèi) String 拼接字符串，一次循環(huán)后銷毀
 */
publicstaticvoid useString(){
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
 ? ? ? ?String str = str1 + i + str2 + i + str3 + i + str4 ;
 ? ?}
}
/**
 * 循環(huán)內(nèi) 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循環(huán)后銷毀
 */
publicstaticvoid useStringBuilder(){
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
 ? ? ? ?StringBuilder sb = newStringBuilder();
 ? ? ? ?String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString();
 ? ?}
}

第二組：

多次 For 循環(huán)拼接一個字符串，循環(huán)結(jié)束后使用字符串，使用后由垃圾回收器回收。也是分別使用 String 和 StringBuilder 拼接

/**
 * 多次循環(huán)拼接成一個字符串 用 String
 */
publicstaticvoid useStringSpliceOneStr (){
 ? ?String str = "";
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_LOWER; i++) {
 ? ? ? ?str += str1 + str2 + str3 + str4 + i;
 ? ?}
}
/**
 * 多次循環(huán)拼接成一個字符串 用 StringBuilder
 */
publicstaticvoid useStringBuilderSpliceOneStr(){
 ? ?StringBuilder sb = newStringBuilder();
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_LOWER; i++) {
 ? ? ? ?sb.append(str1).append(str2).append(str3).append(str4).append(i);
 ? ?}
}

為了保證測試質(zhì)量，在每個測試項目進(jìn)行前。線程休息 2s，之后空跑 5 次熱身。最后執(zhí)行 5 次求平均時間的方式計算時間

publicstaticint executeSometime(int kind, int num) throwsInterruptedException{
 ? ?Thread.sleep(2000);
 ? ?int sum = 0;
 ? ?for(int i = 0; i < num + 5; i++) {
 ? ? ? ?longbegin= System.currentTimeMillis();
 ? ? ? ?switch(kind){
 ? ? ? ? ? ?case1:
 ? ? ? ? ? ? ? ?useString();
 ? ? ? ? ? ? ? ?break;
 ? ? ? ? ? ?case2:
 ? ? ? ? ? ? ? ?useStringBuilder();
 ? ? ? ? ? ? ? ?break;
 ? ? ? ? ? ?case3:
 ? ? ? ? ? ? ? ?useStringSpliceOneStr();
 ? ? ? ? ? ? ? ?break;
 ? ? ? ? ? ?case4:
 ? ? ? ? ? ? ? ?useStringBuilderSpliceOneStr();
 ? ? ? ? ? ? ? ?break;
 ? ? ? ? ? ?default:
 ? ? ? ? ? ? ? ?return0;
 ? ? ? ?}
 ? ? ? ?longend= System.currentTimeMillis();
 ? ? ? ?if(i > 5){
 ? ? ? ? ? ?sum += (end- begin);
 ? ? ? ?}
 ? ?}
 ? ?return sum / num;
}

主方法

publicclassStringTest{
 ? ?publicstaticfinalint CYCLE_NUM_BIGGER = 10_000_000;
 ? ?publicstaticfinalint CYCLE_NUM_LOWER = 10_000;
 ? ?publicstaticfinalString str1 = "張三";
 ? ?publicstaticfinalString str2 = "李四";
 ? ?publicstaticfinalString str3 = "王五";
 ? ?publicstaticfinalString str4 = "趙六";
 ? ?publicstaticvoid main(String[] args) throwsInterruptedException{
 ? ? ? ?int time = 0;
 ? ? ? ?int num = 5;
 ? ? ? ?time = executeSometime(1, num);
 ? ? ? ?System.out.println("String拼接 "+ CYCLE_NUM_BIGGER +" 次，"+ num + "次平均時間："+ time + " ms");
 ? ? ? ?time = executeSometime(2, num);
 ? ? ? ?System.out.println("StringBuilder拼接 "+ CYCLE_NUM_BIGGER +" 次，"+ num + "次平均時間："+ time + " ms");
 ? ? ? ?time = executeSometime(3, num);
 ? ? ? ?System.out.println("String拼接單個字符串 "+ CYCLE_NUM_LOWER +" 次，"+ num + "次平均時間："+ time + " ms");
 ? ? ? ?time = executeSometime(4, num);
 ? ? ? ?System.out.println("StringBuilder拼接單個字符串 "+ CYCLE_NUM_LOWER +" 次，"+ num + "次平均時間："+ time + " ms");
 ? ?}
} ? ?

測試結(jié)果

測試結(jié)果如下

結(jié)果分析

第一組

10000000 次循環(huán)拼接，在循環(huán)內(nèi)使用 String 和 StringBuilder 的效率是一樣的！為什么呢？

使用 javap-cStringTest.class 反編譯查看兩個方法編譯后的文件：

可以發(fā)現(xiàn) String 方法拼接字符串編譯器優(yōu)化后使用的就是 StringBuilder、因此用例1 和用例2 的效率是一樣的。

第二組

第二組的結(jié)果就是大家喜聞樂見的了，由于 10000000 次循環(huán)String 拼接實在太慢所以我采用了 10_000 次拼接來分析。

分析用例3：雖然編譯器會對 String 拼接做優(yōu)化，但是它每次在循環(huán)內(nèi)創(chuàng)建 StringBuilder 對象，在循環(huán)內(nèi)銷毀。下次循環(huán)他有創(chuàng)建。相比較用例4在循環(huán)外創(chuàng)建，多了 n 次 new 對象、銷毀對象的操作、n - 1 次將 StringBuilder 轉(zhuǎn)換成 String 的操作 。效率低也是理所應(yīng)當(dāng)了。

擴(kuò)展

第一組的測試還有一種寫法：

/**
 * 循環(huán)內(nèi) 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循環(huán)后銷毀
 */
publicstaticvoid useStringBuilderOut(){
 ? ?StringBuilder sb = newStringBuilder();
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
 ? ? ? ? ?sb.setLength(0);
 ? ? ? ?sb.delete(0, sb.length());
 ? ? ? ?String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString();
 ? ?}
}

循環(huán)外創(chuàng)建 StringBuilder 每次循環(huán)開始的時候清空 StringBuilder 的內(nèi)容然后拼接。這種寫法無論使用 sb.setLength(0); 還是 sb.delete(0, sb.length()); 效率都比直接在循環(huán)內(nèi)使用 String / StringBuilder 慢。奈何才疏學(xué)淺我一直想不明白為什么他慢。我猜測是 new 對象的速度比重置長度慢，于是這樣測試了以下：

publicstaticvoid createStringBuider() {
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
 ? ? ? ?StringBuilder sb = newStringBuilder();
 ? ?}
}
publicstaticvoid cleanStringBuider() {
 ? ?StringBuilder sb = newStringBuilder();
 ? ?for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
 ? ? ? ?sb.delete(0, sb.length());
 ? ?}
}

但是結(jié)果是 cleanStringBuider 更快。讓我摸不著頭腦

如果有大神看到希望可以幫忙分析分析

作者：后青春期的Keats

cnblogs.com/keatsCoder/p/13212289.html

結(jié)論

編譯器會將 String 拼接優(yōu)化成使用 StringBuilder，但是還是有一些缺陷的。主要體現(xiàn)在循環(huán)內(nèi)使用字符串拼接，編譯器不會創(chuàng)建單個 StringBuilder 以復(fù)用

對于多次循環(huán)內(nèi)拼接一個字符串的需求：StringBuilder 很快，因為其避免了 n 次 new 對象、銷毀對象的操作，n - 1 次將 StringBuilder 轉(zhuǎn)換成 String 的操作

StringBuilder 拼接不適用于循環(huán)內(nèi)每次拼接即用的操作方式。因為編譯器優(yōu)化后的 String 拼接也是使用 StringBuilder 兩者的效率一樣。后者寫起來還方便...