问:大多数时候我们觉得用 + 号拼接字符串会生成多个 String,导致性能过差,所以建议使用 StringBuffer/StringBuilder 来拼接。你觉得这个建议有问题吗?
答:上面的说法不完全正确。我们可以通过几个实例进行验证。
首先我们编写如下代码,然后在 JDK 1.8 下编译运行和 javap 查看字节码。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String result = "";
result += "other info";
System.out.println(result);
}
}
通过 javap 查看编译后情况如下:
$ javap -v Test.class
......
{
......
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=2, args_size=1
0: ldc #2 // String
2: astore_1
3: new #3 // class java/lang/StringBuilder
6: dup
7: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
10: aload_1
11: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
14: ldc #6 // String other info
16: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
19: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
22: astore_1
23: getstatic #8 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
26: aload_1
27: invokevirtual #9 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
30: return
......
}
......
通过上面字节码可以看到,Java 编译器优化了生成的字节码,自动创建了一个 StringBuilder 并进行了 append 操作。由于构建最终字符串的子字符串在编译时已经可以确定,所以在这种情况下 Java 编译器会进行优化(这种优化称为 a static string concatenation optimization,JDK 5 use)。
接着我们继续尝试动态拼接字符串(动态拼接字符串指的是仅在运行时才知道最终字符串的子字符串)。如下测试代码:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String result = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) {
result += "other data";
}
System.out.println(result);
}
}
通过 javap 查看编译后情况如下:
......
{
......
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=3, args_size=1
0: ldc #2 // String
2: astore_1
3: iconst_0
4: istore_2
5: iload_2
6: bipush 10
8: if_icmpge 37
11: new #3 // class java/lang/StringBuilder
14: dup
15: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
18: aload_1
19: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
22: ldc #6 // String other data
24: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
27: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
30: astore_1
31: iinc 2, 1
34: goto 5 //重点,又跳回 5 去重新创建新的 StringBuilder
37: getstatic #8 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
40: aload_1
41: invokevirtual #9 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
44: return
......
}
SourceFile: "Test.java"
通过字节码可以看到,在循环过程中并没有达到最优化,反而在不断生成新的 StringBuilder 实例,所以上面的代码在编译后其实类似如下写法:
......
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/**
String result = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) {
result += "other data";
}
System.out.println(result);
*/
//编译后等价如下
String result = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) {
StringBuilder tmp = new StringBuilder();
tmp.append(result);
tmp.append("other data");
result = tmp.toString();
}
System.out.println(result);
}
}
可以看到,上面的代码在不断生成新的 StringBuilder 实例,并且通过 toString()
方法操作,原来的 StringBuilder 实例将不再引用,作为垃圾回收增加了 GC 成本。
所以,在实际的使用中,当我们无法区分字符串是静态拼接还是动态拼接时建议使用 StringBuilder,如果能区分是静态拼接则用 + 号,反之用 StringBuilder。当然,考虑多线程情况下应该使用 StringBuffer。
本文参考自 关于 JDK8 中字符串拼接的问题解析