- 字符串連接可以通過兩種方法實現,其中一種是在Java中提供的一個 StringBuilder類(這個類只在J2SE5及以上版本提供,以前的版本使用StringBuffer類)。
字符串是Java程序中最常用的一種數據結構之一。在Java中的String類已經重載的"+"。也就是說,字符串可以直接使 用"+"進行連接,如下面代碼所示:
- String s = "abc" + "ddd" ;
但這樣做真的好嗎?當然,這個問題不能簡單地回答yes or no。要根據具體情況來定。在Java中提供了一個StringBuilder類(這個類只在J2SE5及以上版本提供,以前的版本使用 StringBuffer類),這個類也可以起到"+"的作用。那麼我們應該用哪個呢?
下面讓我們先看看如下的代碼:
- package string;
- public class TestSimplePlus
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- String s = "abc" ;
- String ss = "ok" + s + "xyz" + 5 ;
- System.out.println(ss);
- }
- }
上面的代碼將會輸出正確的結果。從表面上看,對字符串和整型使用"+"號並沒有什麼區別,但事實真的如此嗎?下面讓我們來看看這段代碼的本質。
我們首先使用反編譯工具(如jdk帶的javap、或jad)將TestSimplePlus反編譯成Java Byte Code,其中的奧祕就一目瞭然了。在本文將使用jad來反編譯,命令如下:
jad -o -a -s d.java TestSimplePlus.class
反編譯後的代碼如下:
- package string;
- import java.io.PrintStream;
- public class TestSimplePlus
- {
- public TestSimplePlus()
- {
- // 0 0:aload_0
- // 1 1:invokespecial #8 < Method void Object()>
- // 2 4:return
- }
- public static void main(String args[])
- {
- String s = "abc" ;
- // 0 0:ldc1 #16 < String "abc">
- // 1 2:astore_1
- String ss = ( new StringBuilder( "ok" )).append(s).append( "xyz" ).append( 5 ).toString();
- // 2 3:new #18 < Class StringBuilder>
- // 3 6:dup
- // 4 7:ldc1 #20 < String "ok">
- // 5 9:invokespecial #22 < Method void StringBuilder(String)>
- // 6 12:aload_1
- // 7 13:invokevirtual #25 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
- // 8 16:ldc1 #29 < String "xyz">
- // 9 18:invokevirtual #25 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
- // 10 21:iconst_5
- // 11 22:invokevirtual #31 < Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
- // 12 25:invokevirtual #34 < Method String StringBuilder.toString()>
- // 13 28:astore_2
- System.out.println(ss);
- // 14 29:getstatic #38 < Field PrintStream System.out>
- // 15 32:aload_2
- // 16 33:invokevirtual #44 < Method void PrintStream.println(String)>
- // 17 36:return
- }
- }
讀者可能看到上面的Java字節碼感到迷糊,不過大家不必擔心。本文的目的並不是講解Java Byte Code,因此,並不用瞭解具體的字節碼的含義。
使用jad反編譯的好處之一就是可以同時生成字節碼和源代碼。這樣可以進行對照研究。從上面的代碼很容易看出,雖然在源程序中使用了"+",但在編 譯時仍然將"+"轉換成StringBuilder。因此,我們可以得出結論,在Java中無論使用何種方式進行字符串連接,實際上都使用的是 StringBuilder類。
那麼是不是可以根據這個結論推出使用"+"和StringBuilder類的效果是一樣的呢?這個要從兩個方面的解釋。如果從運行結果來解釋,那 麼"+"和StringBuilder是完全等效的。但如果從運行效率和資源消耗方面看,那它們將存在很大的區別。
當然,如果連接字符串行表達式很簡單(如上面的順序結構),那麼"+"和StringBuilder類基本是一樣的,但如果結構比較複雜,如使用循 環來連接字符串,那麼產生的Java Byte Code就會有很大的區別。先讓我們看看如下的代碼:
- package string;
- import java.util.*;
- public class TestComplexPlus
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- String s = "" ;
- Random rand = new Random();
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- {
- s = s + rand.nextInt( 1000 ) + " " ;
- }
- System.out.println(s);
- }
- }
上面的代碼返編譯後的Java Byte Code如下:
- package string;
- import java.io.PrintStream;
- import java.util.Random;
- public class TestComplexPlus
- {
- public TestComplexPlus()
- {
- // 0 0:aload_0
- // 1 1:invokespecial #8 < Method void Object()>
- // 2 4:return
- }
- public static void main(String args[])
- {
- String s = "" ;
- // 0 0:ldc1 #16 < String "">
- // 1 2:astore_1
- Random rand = new Random();
- // 2 3:new #18 < Class Random>
- // 3 6:dup
- // 4 7:invokespecial #20 < Method void Random()>
- // 5 10:astore_2
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- //* 6 11:iconst_0
- //* 7 12:istore_3
- //* 8 13:goto 49
- s = ( new StringBuilder(String.valueOf(s))).append(rand.nextInt( 1000 )).append( " " ).toString();
- // 9 16:new #21 < Class StringBuilder>
- // 10 19:dup
- // 11 20:aload_1
- // 12 21:invokestatic #23 < Method String String.valueOf(Object)>
- // 13 24:invokespecial #29 < Method void StringBuilder(String)>
- // 14 27:aload_2
- // 15 28:sipush 1000
- // 16 31:invokevirtual #32 < Method int Random.nextInt(int)>
- // 17 34:invokevirtual #36 < Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
- // 18 37:ldc1 #40 < String " ">
- // 19 39:invokevirtual #42 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
- // 20 42:invokevirtual #45 < Method String StringBuilder.toString()>
- // 21 45:astore_1
- // 22 46:iinc 3 1
- // 23 49:iload_3
- // 24 50:bipush 10
- // 25 52:icmplt 16
- System.out.println(s);
- // 26 55:getstatic #49 < Field PrintStream System.out>
- // 27 58:aload_1
- // 28 59:invokevirtual #55 < Method void PrintStream.println(String)>
- // 29 62:return
- }
- }
大家可以看到,雖然編譯器將"+"轉換成了StringBuilder類,但創建StringBuilder對象的位置卻在for語句內部。這就意 味着每執行一次循環,就會創建一個StringBuilder對象(對於本例來說,是創建了10個StringBuilder對象),雖然Java有垃圾 回收器,但這個回收器的工作時間是不定的。如果不斷產生這樣的垃圾,那麼仍然會佔用大量的資源。解決這個問題的方法就是在程序中直接使用 StringBuilder類來連接字符串,代碼如下:
- package string;
- import java.util.*;
- public class TestStringBuilder
- {
- public static void main(String[] args)
- {
- String s = "" ;
- Random rand = new Random();
- StringBuilder result = new StringBuilder();
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- {
- result.append(rand.nextInt( 1000 ));
- result.append( " " );
- }
- System.out.println(result.toString());
- }
- }
上面代碼反編譯後的結果如下:
- package string;
- import java.io.PrintStream;
- import java.util.Random;
- public class TestStringBuilder
- {
- public TestStringBuilder()
- {
- // 0 0:aload_0
- // 1 1:invokespecial #8 < Method void Object()>
- // 2 4:return
- }
- public static void main(String args[])
- {
- String s = "" ;
- // 0 0:ldc1 #16 < String "">
- // 1 2:astore_1
- Random rand = new Random();
- // 2 3:new #18 < Class Random>
- // 3 6:dup
- // 4 7:invokespecial #20 < Method void Random()>
- // 5 10:astore_2
- StringBuilder result = new StringBuilder();
- // 6 11:new #21 < Class StringBuilder>
- // 7 14:dup
- // 8 15:invokespecial #23 < Method void StringBuilder()>
- // 9 18:astore_3
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- //* 10 19:iconst_0
- //* 11 20:istore 4
- //* 12 22:goto 47
- {
- result.append(rand.nextInt( 1000 ));
- // 13 25:aload_3
- // 14 26:aload_2
- // 15 27:sipush 1000
- // 16 30:invokevirtual #24 < Method int Random.nextInt(int)>
- // 17 33:invokevirtual #28 < Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
- // 18 36:pop
- result.append( " " );
- // 19 37:aload_3
- // 20 38:ldc1 #32 < String " ">
- // 21 40:invokevirtual #34 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
- // 22 43:pop
- }
- // 23 44:iinc 4 1
- // 24 47:iload 4
- // 25 49:bipush 10
- // 26 51:icmplt 25
- System.out.println(result.toString());
- // 27 54:getstatic #37 < Field PrintStream System.out>
- // 28 57:aload_3
- // 29 58:invokevirtual #43 < Method String StringBuilder.toString()>
- // 30 61:invokevirtual #47 < Method void PrintStream.println(String)>
- // 31 64:return
- }
- }
從上面的反編譯結果可以看出,創建StringBuilder的代碼被放在了for語句外。雖然這樣處理在源程序中看起來複雜,但卻換來了更高的效 率,同時消耗的資源也更少了。
在使用StringBuilder類時要注意,儘量不要"+"和StringBuilder混着用,否則會創建更多的StringBuilder對 象,如下面代碼所:
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- {
- result.append(rand.nextInt( 1000 ));
- result.append( " " );
- }
改成如下形式:
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- {
- result.append(rand.nextInt( 1000 ) + " " );
- }
則反編譯後的結果如下:
- for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++)
- //* 10 19:iconst_0
- //* 11 20:istore 4
- //* 12 22:goto 65
- {
- result.append(( new StringBuilder(String.valueOf(rand.nextInt( 1000 )))).append( " " ).toString());
- // 13 25:aload_3
- // 14 26:new #21 < Class StringBuilder>
- // 15 29:dup
從上面的代碼可以看出,Java編譯器將"+"編譯成了StringBuilder類,這樣for語句每循環一次,又創建了一個 StringBuilder對象。
如果將上面的代碼在JDK1.4下編譯,必須將StringBuilder改爲StringBuffer,而JDK1.4將"+"轉換爲 StringBuffer(因爲JDK1.4並沒有提供StringBuilder類)。StringBuffer和StringBuilder的功能基 本一樣,只是StringBuffer是線程安全的,而StringBuilder不是線程安全的。因此,StringBuilder的效率會更高。
本文摘自:http://developer.51cto.com/art/200906/132698.htm