字符串连接你用+还是用StringBuilder

据我所知字符串确实已经成为 Java 开发人员最常用的类了,而且是大量使用。我们都知道,String 其实是封装了字符,所以俩字符串连接就是将字符串对象里面的字符连起来。很多人习惯使用 + 来连接字符串,也有人会用 StringBuilder 的 append 方法。

"+"编译

看看如果我们在程序中直接使用 + 来连接字符串的情况,用下面一个简单的例子来说明,进行两个字符串连接操作,即 s3 = s1 + s2

public class TestString {
	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "www";
		String s2 = "ccc";
		String s3 = s1 + s2;
	}
}

接着 javap -c TestString.class 看一下编译后的情况,可以看到编译器其实是对 + 进行了转换的,转成了 StringBuilder 对象来操作了,首先使用 s1 创建 StringBuilder 对象,然后用 append 方法连接 s2,最后调用 toString 方法完成。

public class com.seaboat.string.TestString {
  public com.seaboat.string.TestString();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #16                 // String www
       2: astore_1
       3: ldc           #18                 // String ccc
       5: astore_2
       6: new           #20                 // class java/lang/StringBuilder
       9: dup
      10: aload_1
      11: invokestatic  #22                 // Method java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
      14: invokespecial #28                 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
      17: aload_2
      18: invokevirtual #31                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      21: invokevirtual #35                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      24: astore_3
      25: return
}

"+"与"append"等价吗

前面可以看到 + 在编译器作用下都会转成 StringBuilder 的 append 方法执行,所以如果抛开运行效率来说,它们其实本质是一样的。

本质一样是否就能说明它们时等价的呢?或者说能否为了方便直接用 + 来连接字符串,剩下的事就交给编译器了?继续看个例子,在这个例子中有个 for 循环进行字符串连接操作。

public class TestString2 {
	public static void main(String[] args) {
		String s = "www";
		for (int i = 0; i < 10; i++)
			s += i;
	}
}

编译后的情况如下,不熟悉指令没关系,我们只看重要的部分, if_icmplt 8 ,这个就是 for 循环的条件判断,小于10则不断跳到8的位置,8后面其实就是创建 StringBuilder 对象,并以本地变量s的值初始化该对象,接着再将本地变量i append 到 StringBuilder 对象中,最后调用 toString 方法将所得值存到本地变量s。

这样来看循环中每次都要创建 StringBuilder 对象,而且要调用 toString 方法,这样的执行效率显然比较低,而且增加了 GC 的压力

public class com.seaboat.string.TestString2 {
  public com.seaboat.string.TestString2();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #16                 // String www
       2: astore_1
       3: iconst_0
       4: istore_2
       5: goto          30
       8: new           #18                 // class java/lang/StringBuilder
      11: dup
      12: aload_1
      13: invokestatic  #20                 // Method java/lang/String.valueOf:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;
      16: invokespecial #26                 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
      19: iload_2
      20: invokevirtual #29                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
      23: invokevirtual #33                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      26: astore_1
      27: iinc          2, 1
      30: iload_2
      31: bipush        10
      33: if_icmplt     8
      36: return
}

友好写法

把事情都丢给编译器是不友好的,为了能让程序执行更加高效,最好是我们自己来控制 StringBuilder 的实例,比如下面,只创建一个 StringBuilder 实例,后面用 append 方法连接字符串。

public class TestString3 {
	public static void main(String[] args) {
		StringBuilder sb = new StringBuilder("www");
		for (int i = 0; i < 10; i++)
			sb.append(i);
	}
}

编译后的情况如下,首先创建一个 StringBuilder 对象,使用字符串"www"来实例化该对象,接着循环调用 append 方法将本地变量i添加到 StringBuilder 对象中。

public class com.seaboat.string.TestString3 {
  public com.seaboat.string.TestString3();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #16                 // class java/lang/StringBuilder
       3: dup
       4: ldc           #18                 // String www
       6: invokespecial #20                 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
       9: astore_1
      10: iconst_0
      11: istore_2
      12: goto          24
      15: aload_1
      16: iload_2
      17: invokevirtual #23                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
      20: pop
      21: iinc          2, 1
      24: iload_2
      25: bipush        10
      27: if_icmplt     15
      30: return
}

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