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為什么 Java 8 中不再需要 StringBuilder 拼接字符串

來源:codeceo 發布時間:2016-12-27 閱讀次數:

  在Java開發者中,字符串的拼接占用資源高往往是熱議的話題.

  讓我們深入討論一下為什么會占用高資源。

  在Java中,字符串對象是不可變的,意思是它一旦創建,你就無法再改變它。所以在我們拼接字符串的時候,創建了一個新的字符串,舊的被垃圾回收器所標記。

  如果我們處理上百萬的字符串,然后,我們就會生成百萬的額外字符串被垃圾回收器處理。

  虛擬機底層在拼接字符串時執行了眾多操作。拼接字符串最直接的點操作(dot operator)就是String#concat(String)操作。

public String concat(String str) {
    int otherLen = str.length();
    if (otherLen == 0) {
        return this;
    }
    int len = value.length;
    char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);
    str.getChars(buf, len);
    return new String(buf, true);
}
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
    char[] copy = new char[newLength];
    System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                     Math.min(original.length, newLength));
    return copy;
}
void getChars(char dst[], int dstBegin) {
    System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length);
}

  你可以看到一個字符數組被創建,長度則是已有字符和拼接的字符長度之和。然后,它們的值復制到新的字符數組中。最后,用這個字符數組創建一個String對象并返回。

  所以這些操作繁多,如果你計算一下,會發現是O(n^2)的復雜度。

  為了解決這個問題,我們使用StringBuilder類。它就像可變的String類。拼接方法幫助我們避免不必要的復制。它擁有O(n)的復雜度,遠遠優于O(n^2)。

  然而Java 8默認使用StringBuilder拼接字符串。

  Java 8的文檔說明:

為了提高字字符串拼接的性能,Java編譯器可以使用StringBuffer類或類似技術,在使用求值表達式時,減少中間String對象的創建。

  Java編譯器處理這種情況:

public class StringConcatenateDemo {
  public static void main(String[] args) {
     String str = "Hello ";
     str += "world";
   }
}

上面的代碼會被編譯成如下字節碼:

public class StringConcatenateDemo {
  public StringConcatenateDemo();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String Hello
       2: astore_1
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       6: dup
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      10: aload_1
      11: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      14: ldc           #6                  // String world
      16: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      22: astore_1
      23: return
}

  你可以在這些字節碼中看到,使用了StringBuilder。所以我們在Java 8中不再需要使用StringBuilder類。

  英文原文:We Don't Need StringBuilder for Concatenation Anymore

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