JAVA字符串的拼接與性能

時間：2024-06-07 10:31:03 SUN認證我要投稿

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關(guān)于JAVA字符串的拼接與性能

　　在JAVA中拼接兩個字符串的最簡便的方式就是使用操作符”+”了。如果你用”+”來連接固定長度的字符串，可能性能上會稍受影響，但是如果你是在循環(huán)中來”+”多個串的話，性能將指數(shù)倍的下降。假設(shè)有一個字符串，我們將對這個字符串做大量循環(huán)拼接操作，使用”+”的話將得到最低的性能。但是究竟這個性能有多差?下面小編準備了關(guān)于JAVA字符串的拼接與性能，提供給大家參考!

　　我們將使用Per4j來計算性能，因為這個工具可以給我們一個完整的性能指標集合，比如最小，最大耗時，統(tǒng)計時間段的標準偏差等。在測試代碼中，為了得到一個準確的標準偏差值，我們將執(zhí)行20個拼接”*”50,000次的測試。下面是我們將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，我們將看看字節(jié)碼，來研究這些方法到底是如何執(zhí)行的。現(xiàn)在，讓我們先開始來創(chuàng)建我捫的類。注意為了計算每個循環(huán)的性能，代碼中的每段測試代碼都需要用Per4J庫進行封裝。首先我們先定義迭代次數(shù)

　　1 private static final int OUTER_ITERATION=20;

　　2 private static final int INNER_ITERATION=50000;

　　接下來，我們將使用上述4個方法來實現(xiàn)我們的測試代碼。

　　01 String addTestStr = "";

　　02 String concatTestStr = "";

　　03 StringBuffer concatTestSb = null;

　　04 StringBuilder concatTestSbu = null;

　　05 for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {

　　06 StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringAddConcat");

　　07 addTestStr = "";

　　08 for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)

　　09 addTestStr += "*";

　　10 stopWatch.stop();

　　11 }

　　12 for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {

　　13 StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringConcat");

　　14 concatTestStr = "";

　　15 for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)

　　16 concatTestStr.concat("*");

　　17 stopWatch.stop();

　　18 }

　　19 for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {

　　20 StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringBufferConcat");

　　21 concatTestSb = new StringBuffer();

　　22 for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)

　　23 concatTestSb.append("*");

　　24 stopWatch.stop();

　　25 }

　　26 for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {

　　27 StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringBuilderConcat");

　　28 concatTestSbu = new StringBuilder();

　　29 for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)

　　30 concatTestSbu.append("*");

　　31 stopWatch.stop();

　　32 }

　　接下來通過運行程序來生成性能指標。我的運行環(huán)境是64位的Windown7操作系統(tǒng)，32位的JVM(7-ea) 帶4GB內(nèi)存，雙核Quad 2.00GHz的CPU的機器.

　　經(jīng)過20次迭代后，我們得到如下的數(shù)據(jù)：

　　結(jié)果非常完美如我們想象的那樣。唯一比較有趣的事情是為什么String.concat也很不錯，我們都知道，String是一個常類(初始化后就不會改變的類)，那么為什么concat的性能會更好一些呢。(譯者注：其實原文作者的測試代碼有問題，對于concat()方法的測試代碼應(yīng)該寫成 concatTestStr=concatTestStr.concat(“*”)才對。)為了回答這個問題，我們應(yīng)該看看concat反編譯出來的字節(jié)碼。在本文的下載包里面包含了所有的字節(jié)碼，但是現(xiàn)在我們先看一下concat的這個代碼片段：

　　01 46: new #6; //class java/lang/StringBuilder

　　02 49: dup

　　03 50: invokespecial #7; //Method java/lang/StringBuilder."":()V

　　04 53: aload_1

　　05 54: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.append:

　　06 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

　　07 57: ldc #9; //String *

　　08 59: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.append:

　　09 (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

　　10 62: invokevirtual #10; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()

　　11 Ljava/lang/String;

　　12 65: astore_1

　　13 66: iinc 7, 1

　　14 69: goto 38

　　這段代碼是String.concat()的字節(jié)碼，從這段代碼中，我們可以清楚的看到，concat()方法使用了 StringBuilder，concat()的性能應(yīng)該和StringBuilder的一樣好，但是由于額外的創(chuàng)建StringBuilder和做.append(str).append(str).toString()的操作，使得concate的性能會受到一些影響，所以 StringBuilder和String Cancate的時間是1.8和3.3。

　　因此，即時在做最簡單的拼接時，如果我們不想創(chuàng)建StringBuffer或StringBuilder實例使，我們也因該使用concat。但是對于大量的字符串拼接操作，我們就不應(yīng)該使用concat(譯者注：因為測試代碼功能上并不完全等價，更換后的測試代碼concat的平均處理時間是 1650.9毫秒。這個結(jié)果在原文的評論里面。)，因為concat會降低你程序的性能，消耗你的cpu。因此，在不考慮線程安全和同步的情況下，為了獲得最高的性能，我們應(yīng)盡量使用StringBuilder

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