为什么阿里巴巴Java开发手册中不建议在循环体中使用+进行字符串拼接？-C#代码示例-C#论坛-C#教程-IBC编程社区

ibcadmin 发表于 2019-10-24 09:47:44

为什么阿里巴巴Java开发手册中不建议在循环体中使用+进行字符串拼接？

之前在阅读《阿里巴巴Java开发手册》时，发现有一条是关于循环体中字符串拼接的建议，具体内容如下：
<div align="center"></div>
那么我们起首来用例子来看看在循环体中用 + 或者用 StringBuilder 举行字符串拼接的服从怎样吧（JDK版本为 jdk1.8.0_201）。
<code>package com.wupx.demo;

/**
* @author wupx
* @date 2019/10/23
*/
public class StringConcatDemo {
public static void main(String[] args) {
 long s1 = System.currentTimeMillis();
 new StringConcatDemo().addMethod();
 System.out.println("利用 + 拼接:" + (System.currentTimeMillis() - s1));

 s1 = System.currentTimeMillis();
 new StringConcatDemo().stringBuilderMethod();
 System.out.println("利用 StringBuilder 拼接:" + (System.currentTimeMillis() - s1));
}

public String addMethod() {
 String result = "";
 for (int i = 0; i < 100000; i++) {
 result += (i + "武培轩");
 }
 return result;
}

public String stringBuilderMethod() {
 StringBuilder result = new StringBuilder();
 for (int i = 0; i < 100000; i++) {
 result.append(i).append("武培轩");
 }
 return result.toString();
}
}</code>
实行效果如下：
<code>利用 + 拼接:29282
利用 StringBuilder 拼接:4</code>
为什么这两种方法的时间会差这么多呢？接下来让我们一起进一步研究。
<h1 id="为什么-stringbuilder-比-快这么多">为什么 StringBuilder 比 + 快这么多？</h1>
从字节码层面来看下，为什么循环体中字符串拼接 StringBuilder 比 + 快这么多？
利用 javac StringConcatDemo.java 下令编译源文件，利用 javap -c StringConcatDemo 下令检察字节码文件的内容。
此中 addMethod() 方法的字节码如下：
<code>public java.lang.String addMethod();
Code:
 0: ldc #16 // String
 2: astore_1
 3: iconst_0
 4: istore_2
 5: iload_2
 6: ldc #17 // int 100000
 8: if_icmpge 41
 11: new #7 // class java/lang/StringBuilder
 14: dup
 15: invokespecial #8 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
 18: aload_1
 19: invokevirtual #10 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
 22: iload_2
 23: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
 26: ldc #19 // String wupx
 28: invokevirtual #10 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
 31: invokevirtual #12 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
 34: astore_1
 35: iinc 2, 1
 38: goto 5
 41: aload_1
 42: areturn</code>
可以看出，第 8 行到第 38 行构成了一个循环体：在第 8 行的时间做条件判定，如果不满意循环条件，则跳转到 41 行。编译器做了一定水平的优化，在 11 行 new 了一个 StringBuilder 对象，然后再 19 行、23 行、28 行举行了三次 append() 方法的调用，不外每次循环都会重新 new 一个 StringBuilder 对象。
再来看 stringBuilderMethod() 方法的字节码：
<code>public java.lang.String stringBuilderMethod();
Code:
 0: new #7 // class java/lang/StringBuilder
 3: dup
 4: invokespecial #8 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
 7: astore_1
 8: iconst_0
 9: istore_2
 10: iload_2
 11: ldc #17 // int 100000
 13: if_icmpge 33
 16: aload_1
 17: iload_2
 18: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
 21: ldc #19 // String wupx
 23: invokevirtual #10 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
 26: pop
 27: iinc 2, 1
 30: goto 10
 33: aload_1
 34: invokevirtual #12 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
 37: areturn</code>
13 行到 30 行构成了循环体，可以看出，在第4行（循环体外）就构建好了 StringBuilder 对象，然后再循环体内只举行 append() 方法的调用。
由此可以看出，在 for 循环中，利用 + 举行字符串拼接，每次都是 new 了一个 StringBuilder，然后再把 String 转成 StringBuilder，再举行 append，而频仍的新建对象不仅要泯灭许多时间，还会造成内存资源的浪费。这就从字节码层面表明了为什么不建议在循环体内利用 + 去举行字符串的拼接。
接下来再来让我们看下利用 + 或者 StringBuilder 拼接字符串的原理吧。
<h1 id="利用-拼接字符串">利用 + 拼接字符串</h1>
在 Java 开发中，最简朴常用的字符串拼接方法就是直接利用 + 来完成：
<code>String boy = "wupx";
String girl = "huyx";
String love = boy + girl;</code>
反编译后的内容如下：（利用的反编译工具为 jad）
<code>String boy = "wupx";
String girl = "huyx";
String love = (new StringBuilder()).append(boy).append(girl).toString();</code>
通过检察反编译以后的代码，可以发现，在字符串常量在拼接过程中，是将 String 转成了 StringBuilder 后，利用其 append() 方法举行处理的。
那么也就是说，Java中的 + 对字符串的拼接，其实现原理是利用 StringBuilder 的 append() 来实现的，利用 + 拼接字符串，其实只是 Java 提供的一个语法糖。
<h1 id="利用-stringbuilder-拼接字符串">利用 StringBuilder 拼接字符串</h1>
StringBuilder 的 append 方法就是第二个常用的字符串拼接姿势了。
和 String 类雷同，StringBuilder 类也封装了一个字符数组，定义如下：
<code>char[] value;</code>
与 String 不同的是，它并不是 final 的，所以是可以修改的。另外，与 String 不同，字符数组中不一定全部位置都已经被利用，它有一个实例变量，表现数组中已经利用的字符个数，定义如下：
<code>int count;</code>
其 append() 方法源码如下：
<code>public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}</code>
该类继承了 AbstractStringBuilder 类，看下其 append() 方法：
<code>public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null)
 return appendNull();
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}</code>
起首判定拼接的字符串 str 是不是 null，如果是，调用 appendNull() 方法举行处理，appendNull() 方法的源码如下：
<code>private AbstractStringBuilder appendNull() {
int c = count;
ensureCapacityInternal(c + 4);
final char[] value = this.value;
value = 'n';
value = 'u';
value = 'l';
value = 'l';
count = c;
return this;
}</code>
如果字符串 str 不为 null，则判定拼接后的字符数组长度是否超过当前数组长度，如果超过，则调用 Arrays.copyOf() 方法举行扩容并复制，ensureCapacityInternal() 方法的源码如下：
<code>private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
if (minimumCapacity - value.length > 0) {
 value = Arrays.copyOf(value,
 newCapacity(minimumCapacity));
}
}</code>
末了，将拼接的字符串 str 复制到目的数组 value 中。
<code>str.getChars(0, len, value, count);</code>
<h1 id="总结">总结</h1>
本文针对《阿里巴巴Java开发手册》中的循环体中拼接字符串建议出发，从字节码层面，来表明为什么 StringBuilder 比 + 快，还分别介绍了字符串拼接中 + 和 StringBuilder 的原理，因此在循环体拼接字符串时，应该利用 StringBuilder 的 append() 去完成拼接。 来源：<a href="https://www.cnblogs.com/wupeixuan/p/11729920.html" target="_blank">https://www.cnblogs.com/wupeixuan/p/11729920.html</a>

页: [1]

IBC编程社区-C#论坛-C#教程,ASP.NET教程-C#源码's Archiver

为什么阿里巴巴Java开发手册中不建议在循环体中使用+进行字符串拼接？