Java 5种字符串拼接方式性能比较。

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2024-02-17 22:32 7阅读 0赞

由于String对象时不可变对象，因此在需要对字符串进行修改操作时（如字符串连接和替换），String对象总是会生成新的对象，所以其性能相对较差。

**String常量的累加操作**：对于静态字符串的连接操作，Java在编译时会进行彻底的优化，将多个连接操作的字符串在编译时合成一个单独的长字符串。

String变量的累加操作：底层使用了StringBuilder的功能。  
StringBuffer和StringBuilder的扩容策略：当字符串缓冲区容量不足时，原有容量将会加倍，以新的容量来申请内存空间，建立新的char数组，然后将原数组中的内容复制到这个新的数组当中。因此，对于大对象的扩容会涉及大量的内存复制操作。所以，如果能够预先评估StringBuilder或StringBuffer的大小，将能够有效的节省这些操作，从而提高系统的性能。  
  
JAVA的字符串拼接与性能

在JAVA中拼接两个字符串的最简便的方式就是使用操作符”+”了。如果你用”+”来连接固定长度的字符串，可能性能上会稍受影响，但是如果你是在循环中来”+”多个串的话，性能将指数倍的下降。假设有一个字符串，我们将对这个字符串做大量循环拼接操作，使用”+”的话将得到最低的性能。但是究竟这个性能有多差？

如果我们同时也把StringBuffer,StringBuilder或String.concat()放入性能测试中，结果又会如何呢？本文将会就这些问题给出一个答案！  
  
　　我们将使用Per4j来计算性能，因为这个工具可以给我们一个完整的性能指标集合，比如最小，最大耗时，统计时间段的标准偏差等。在测试代码中，为了得到一个准确的标准偏差值，我们将执行20个拼接”\*”50,000次的测试。下面是我们将使用到的拼接字符串的方法：  
  
　　Concatenation Operator (+)  
  
　　String concat method – concat(String str)  
  
　　StringBuffer append method – append(String str)  
  
　　StringBuilder append method – append(String str)  
  
　　最后，我们将看看字节码，来研究这些方法到底是如何执行的。现在，让我们先开始来创建我扪的类。注意为了计算每个循环的性能，代码中的每段测试代码都需要用Per4J库进行封装。首先我们先定义迭代次数  
　　1 private static final int OUTER\_ITERATION=20;  
　　2 private static final int INNER\_ITERATION=50000;  
  
　　接下来，我们将使用上述4个方法来实现我们的测试代码。  
　　01 String addTestStr = "";  
　　02 String concatTestStr = "";  
　　03 StringBuffer concatTestSb = null;  
　　04 StringBuilder concatTestSbu = null;  
　　05 for (intouterIndex=0;outerIndex<=OUTER\_ITERATION;outerIndex++) \{  
　　06 StopWatch stopWatch = newLoggingStopWatch("StringAddConcat");  
　　07 addTestStr = "";  
　　08 for (intinnerIndex=0;innerIndex<=INNER\_ITERATION;innerIndex++)  
　　09 addTestStr += "\*";  
　　10 stopWatch.stop();  
　　11 \}  
　　12 for (intouterIndex=0;outerIndex<=OUTER\_ITERATION;outerIndex++) \{  
　　13 StopWatch stopWatch = newLoggingStopWatch("StringConcat");  
　　14 concatTestStr = "";  
　　15 for (intinnerIndex=0;innerIndex<=INNER\_ITERATION;innerIndex++)  
　　16 concatTestStr.concat("\*");  
　　17 stopWatch.stop();  
　　18 \}  
　　19 for (intouterIndex=0;outerIndex<=OUTER\_ITERATION;outerIndex++) \{  
　　20 StopWatch stopWatch = newLoggingStopWatch("StringBufferConcat");  
　　21 concatTestSb = new StringBuffer();  
　　22 for (intinnerIndex=0;innerIndex<=INNER\_ITERATION;innerIndex++)  
　　23 concatTestSb.append("\*");  
　　24 stopWatch.stop();  
　　25 \}  
　　26 for (intouterIndex=0;outerIndex<=OUTER\_ITERATION;outerIndex++) \{  
　　27 StopWatch stopWatch = newLoggingStopWatch("StringBuilderConcat");  
　　28 concatTestSbu = new StringBuilder();  
　　29 for (intinnerIndex=0;innerIndex<=INNER\_ITERATION;innerIndex++)  
　　30 concatTestSbu.append("\*");  
　　31 stopWatch.stop();  
　　32 \}  
　　接下来通过运行程序来生成性能指标。我的运行环境是64位的Windown7操作系统，32位的JVM(7-ea)带4GB内存，双核Quad 2.00GHz的CPU的机器.  
　　经过20次迭代后，我们得到如下的数据：  
![Center][]  
  
  
  
　　结果非常完美如我们想象的那样。唯一比较有趣的事情是为什么String.concat也很不错，我们都知道，String是一个常类（初始化后就不会改变的类），那么为什么concat的性能会更好一些呢。(译者注：其实原文作者的测试代码有问题，对于concat()方法的测试代码应该写成concatTestStr=concatTestStr.concat(“\*”)才对。)为了回答这个问题，我们应该看看concat反编译出来的字节码。在本文的下载包里面包含了所有的字节码，但是现在我们先看一下concat的这个代码片段：  
　　01 46: new \#6; //class java/lang/StringBuilder  
　　02 49: dup  
　　03 50: invokespecial \#7; //Methodjava/lang/StringBuilder."":()V  
　　04 53: aload\_1  
　　05 54: invokevirtual \#8; //Methodjava/lang/StringBuilder.append:  
　　06 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;  
　　07 57: ldc \#9; //String \*  
　　08 59: invokevirtual \#8; //Methodjava/lang/StringBuilder.append:  
　　09 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;  
　　10 62: invokevirtual \#10; //Methodjava/lang/StringBuilder.toString:()  
　　11 Ljava/lang/String;  
　　12 65: astore\_1  
　　13 66: iinc 7, 1  
　　14 69: goto 38  
  
　　这段代码是String.concat()的字节码，从这段代码中，我们可以清楚的看到，concat()方法使用了StringBuilder，concat()的性能应该和StringBuilder的一样好，但是由于额外的创建StringBuilder和做.append(str).append(str).toString()的操作，使得concate的性能会受到一些影响，所以StringBuilder和StringCancate的时间是1.8和3.3。  
  
　　因此，即时在做最简单的拼接时，如果我们不想创建StringBuffer或StringBuilder实例使，我们也因该使用concat。但是对于大量的字符串拼接操作，我们就不应该使用concat(译者注：因为测试代码功能上并不完全等价，更换后的测试代码concat的平均处理时间是1650.9毫秒。这个结果在原文的评论里面。)，因为concat会降低你程序的性能，消耗你的cpu。因此，在不考虑线程安全和同步的情况下，为了获得最高的性能，我们应尽量使用StringBuilder。

转载：[http://blog.sina.com.cn/s/blog\_5da93c8f0102uzcw.html][http_blog.sina.com.cn_s_blog_5da93c8f0102uzcw.html]

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