Java解惑之String的"+"一定差于StringBuilder的append吗？

1）代码：

public static String s1() {
    String result = "";

    result += "A";
    result += "B";
    result += "C";

    return result;
}

public static String s2() {
    String result = "";
    result = "A" + "B" + "C";

    return result;
}

public static String s3() {
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    result.append("A").append("B").append("C");
    return result.toString();
}

 

2）结论：性能上s2 > s3 > s1

3）分析：

Javap查看字节码：

 

由上图可知：

s1方法：3次创建StringBuilder对象，6次调用append方法添加字符串，3次调用toString方法把添加后的结果返回给result，三者之中，性能最差。

s2方法：编译器对“+”进行优化，合并"A"+"B"+"C"为“ABC”，直接赋给result，三者之中，性能最好。

s3方法：1次创建StringBuilder对象，3次调用append方法添加字符串，1次调用toString方法把添加后的结果返回给result，三者之中，性能居中。

 

4）总结：

• 在做字符串的连接操作时，append方法未必是最好的。
• 等号右侧有变量参与的字符串“+”操作（例如：result += "A"），jvm在做连接时，是创建一个新的StringBuilder对象，然后使用其append方法来实现连接，等号右侧没有变量参与的字符串“+”操作（例如：result = "A" + "B" + "C"），jvm在做连接时，会对右侧的连接操作进行优化，将其合并成一个字符串，然后赋给左边的变量，此时就变成了一次简单的赋值过程。

 

 

5）补充

5.1）代码：

public static String s4() {
    String result = "";
    result = result + "A" + "D";

    return result;
}

public static String s5() {
    String result = "";
    result += "A" + "D";

    return result;
}

 

5.2）分析：

Javap查看字节码： 

 

由上图可知：

s4方法：1次创建StringBuilder对象，3次调用append方法添加字符串（A和D各占一次），1次调用toString方法把添加后的结果返回给result。

s5方法：1次创建StringBuilder对象，2次调用append方法添加字符串（A和D经优化变成AD，所以A和D加起来仅占一次），1次调用toString方法把添加后的结果返回给result。

 

5.3）总结：

• s4和s5中等号右侧都有变量参于进行字符串的“+”操作（result），所以都会创建StringBuilder对象，并使用其append方法实现连接。
• s4中使用的是“=”，所以等号右侧显式的指出了result变量参与字符串的“+”操作，在这种情况下，A和D分两次append完成，而s5中使用的是“+=”，所以等号右侧隐式的指出了result变量参与字符串的“+”操作，在这种情况下，A、D合并成AD，一次append完成。
• 1）我们最终想要的是什么？
  我们最终想要是一个字符串，用更加准确一点的语言来说，我们最终想要是在堆上开辟一块内存，在该内存中放入我们想要的字符串，然后把该内存的起始地址返回并放入我们的变量中，以使我们持有对该内存的引用。
  
  2）StringBuilder（或StringBuffer）的作用是什么？
  StringBuilder的作用是为了帮住我们完成上面的操作。
  
  3）为什么要用StringBuilder来完成？
  因为String对象是不可变的，如果要想对现有的String对象做修改，我们必须借助StringBuilder这一中间对象，不管我们是自己创建一个StringBuilder还是jvm帮我们创建。
  
  4）通过StringBuilder我们怎样才能得到我们想要的字符串？
  通过调用StringBuilder的toString方法来返回我们的字符串，确切的说应该是返回StringBuilder帮我们维护的堆上一块内存的引用，在该内存中StringBuilder已经把我们想要的字符串放到里面了。
  
  5）调用完StringBuilder的toString之后，StringBuilder会怎样？
  StringBuilder会消亡，因为它的生命周期已经结束。
  
  6）那我们最终得到的是什么？
  我们最终得到的就是我们想要的，即：堆上分配的一块存放我们最终想要字符串的内存，并且这块内存的起始地址已经放到了我们的变量中，我们已经持有了对该内存的引用。
  
  通过上面的分析我们可以看到，StringBuilder只是一个中间态，它的作用只是帮助我们完成我们想要的操作，达到目的，StringBuilder便会消亡，但这个中间态的出现必然会占用内存（例如它的类的加载，它的实例对象的创建），如果我们可以避开这个中间态（上面的s2方法中说的那种情况），那性能自然就会提高，虽然我没试过。

评论

1 楼 sessionsong 2013-09-04  

写的很好！ 学习了 ！