Java學習之StringBuilder類功能詳解

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。那么我們應該用哪個呢?

下面讓我們先看看如下的代碼:

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"+"號并沒有什么區別,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,其中的奧秘就一目了然了。
通過反編譯得出的結果是: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。
那么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,那么"+"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),那么"+"和StringBuilder類基本是一樣的,但如果結構比較復雜,如使用循環來連接字符串,那么產生的Java Byte Code(java字節碼)就會有很大的區別。先讓我們看看如下的代碼:

public class TestStringBuilder  
{  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        String s = "";  
        Random rand = new Random();  
        for (int i = 0; i <  10; i++)  
        {  
            result.append("a");  
            result.append(" ");  
        }  
        System.out.println(result.toString());  
    }  
}   

上面的代碼返編譯后可知,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。這就意味著每執行一次循環,就會創建一個StringBuilder對象(對于本例來說,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,那么仍然會占用大量的資源。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:

public class TestStringBuilder  
{  
    public static void main(String[] args)  
    {  
        StringBuilder result = new StringBuilder();  
        for (int i = 0; i <  10; i++)  
        {  
            result.append("a");  
            result.append(" ");  
        }  
        System.out.println(result.toString());  
    }  
}  

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復雜,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,盡量不要"+"和StringBuilder混著用,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:

for (int i=0;i<10;i++)  
{  
 result.append(rand.nextIne(1000) + "")  
}  

如果將上面的代碼在JDK1.4下編譯,必須將StringBuilder改為StringBuffer,而JDK1.4將"+"轉換為StringBuffer(因為JDK1.4并沒有提供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。

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