Java字符串連接

參考: http://www.blogjava.net/nokiaguy/archive/2008/05/07/198990.html

先看下面的代碼:

package string;
  
  public class TestSimplePlus
  {
      public static void main(String[] args)
      {
          String s = "abc";
          String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;
          System.out.println(ss);
      }
  }

編譯后再進行反編譯后結(jié)果如下:

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          
    }
}

使用jad反編譯的好處之一就是可以同時生成字節(jié)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(zhuǎn)換成StringBuilder。因此,我們可以得出結(jié)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。這里如果將變量S去掉,變成String ss = "ok" + "xyz" + 5; 這樣在反編譯后這里并沒有產(chǎn)生StringBulider對象,因為JVM編譯器對于"ok" + s + "xyz" + 5;的處理方式和對于"ok" + "xyz" + 5;不一樣,后者在編譯期的值就可以確定下來,因為都是字符串常量。故在程序運行期不會產(chǎn)生StringBulider對象,而前者不同,s的值在編譯期無法確定,所以JVM就會在運行期產(chǎn)生StringBulider對象來進行append。

那么是不是可以根據(jù)這個結(jié)論推出使用"+"和StringBuilder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(jié)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(qū)別。

當(dāng)然,如果連接字符串行表達式很簡單(如上面的順序結(jié)構(gòu)),那么"+"和StringBuilder基本是一樣的,但如果結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,如使用循環(huán)來連接字符串,那么產(chǎn)生的Java Byte Code就會有很大的區(qū)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);
      }
  }

上面的代碼返編譯后的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(zhuǎn)換成了StringBuilder,但創(chuàng)建StringBuilder對象的位置卻在for語句內(nèi)部。這就意味著每執(zhí)行一次循環(huán),就會創(chuàng)建一個StringBuilder對象(對于本例來說,是創(chuàng)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(chǎn)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());
    }
}

上面代碼反編譯后的結(jié)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(jié)果可以看出,創(chuàng)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(fù)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時要注意,盡量不要"+"和StringBuilder混著用,否則會創(chuàng)建更多的StringBuilder對象。

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