本篇文章对于String、StringBuilder和StringBuffer进行一些梳理。
String
String类是一个final类,无法被继承的。字符串是不可变的,它的含义在于对于String对象的所有改变,都不会影响它本身,而是会生成新的对象
对于String直接定义的方式,字面常量会被存放到常量池中,后续新增字符串,会先检查常量池中是否已经存在同样的字符串,如果存在,则直接返回该引用,否则,创建该字符串。
而通过new方法生成的字符串,这个过程是在堆上进行的。并且不会去检查之前是否有对象在其中,而是直接生成新的对象。
StringBuffer与StringBuilder
为何要引入这两个类?目的就是解决String频繁操作带来的时间耗费等问题,可以通过一个例子来看出,频繁对String对象进行操作会带来怎样的开销。
public class StringClassCompare {
private static int time = 50000;
public static void testString(){
String s = "";
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<time;i++){
s += "java";
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println("操作"+s.getClass().getName()+"时间为:"+(over-begin)+"毫秒");
}
public static void testStringBuffer(){
StringBuffer sb = new StringBuffer();
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i= 0;i<time;i++){
sb.append("java");
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println("操作"+sb.getClass().getName()+"时间为:"+(over-begin)+"毫秒");
}
public static void testStringBuilder(){
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
long begin = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<time;i++){
sb1.append("java");
}
long over = System.currentTimeMillis();
System.out.println("操作"+sb1.getClass().getName()+"时间为:"+(over-begin)+"毫秒");
}
public static void main(String[] args){
testString();
testStringBuffer();
testStringBuilder();
}
分别对String、StringBuilder以及StringBuffer三个对象进行50000次的拼接操作,查看最终的时间开销。
操作java.lang.String时间为:1542毫秒
操作java.lang.StringBuffer时间为:4毫秒
操作java.lang.StringBuilder时间为:4毫秒
结果很明显的可以看出来,单纯的String操作上述过程是StringBuffer以及StringBuilder的接近400倍。这无疑对于性能以及响应问题是个很大的考验。
为什么会出现这样的差异?
这篇博客中贴出了反编译字节码的过程,主要是如下的原因:
- String每一个拼接都会产生一个新的对象,一直会调用new创建对象,导致内存浪费和计算缓慢。并且String += “java”的方式会自动被JVM优化成StringBuilder创建对象的方式。
- StringBuilder和StringBuffer则在整个过程中只生成一个对象,最后调用append方法进行叠加,因此所占据的资源就会小很多。
StringBuilder Or StringBuffer?
StringBuilder与StringBuffer的区别可以从源码上去发现,两者在方法上大同小异,主要的区别就是StringBuffer有synchronized关键字,是线程安全的字符串组织方式。
@Override
public synchronized int compareTo(StringBuffer another) {
return super.compareTo(another);
}
而StringBuilder没有这个关键字。
@Override
public int compareTo(StringBuilder another) {
return super.compareTo(another);
}
经过笔者的实际测量,两者在运算上述的时间差上区别很小,几乎在1ms范围内,并且多次出现了相等的结果。但是一般认为执行效率排序是StringBuilder > StringBuffer> String的。
使用建议
在多线程操作下,肯定是要首选StringBuffer的,确保线程安全。而对于需要频繁更改操作的字符串,强烈建议使用StringBuilder而不要使用String,以节省程序运行开销。而对于不需要大量更改操作的字符串,则用String,比较方便。
这三者的区别还有值得深挖的地方,等遇到了再来进一步的补上。