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String、StringBuffer和StringBuilder之间比较

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这是我在网上看到的,所以就转载了。大家分享一下http://zhlwish.blog.sohu.com/36470062.html

     简要的说, String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象(为什么?问问 Java 的设计者吧,为什么 String 不是原生类型呢?)因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ,因为每次生成对象都会对系统性能产生影响,特别当内存中无引用对象多了以后, JVM 的 GC 就会开始工作,那速度是一定会相当慢的。这里尝试举个不是很恰当的例子: 

String S1 = “abc”; 
For(int I = 0 ; I < 10000 ; I ++) // For 模拟程序的多次调用 
{ 
S1 + = “def”; 
S1 = “abc”; 
}

     如果是这样的话,到这个 for 循环完毕后,如果内存中的对象没有被 GC 清理掉的话,内存中一共有 2 万多个了,惊人的数目,而如果这是一个很多人使用的系统,这样的数目就不算很多了,所以大家使用的时候一定要小心。

     而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了,每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象,再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer ,特别是字符串对象经常改变的情况下。而在某些特别情况下, String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接,所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢,而特别是以下的字符串对象生成中, String 效率是远要比 StringBuffer 快的:

String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”; 
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”); 

    你会很惊讶的发现,生成 String S1 对象的速度简直太快了,而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏,在 JVM 眼里,这个String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是: String S1 = “This is only a simple test”; 所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是,如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话,速度就没那么快了,譬如: 

String S2 = “This is only a”; 
String S3 = “ simple”; 
String S4 = “ test”; 
String S1 = S2 +S3 + S4; 

     这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做, S1 对象的生成速度就不像刚才那么快了,一会儿我们可以来个测试作个验证。 
    由此我们得到第一步结论: 在大部分情况下 StringBuffer > String 
    而 StringBuilder 跟他们比又怎么样呢?先简单介绍一下, StringBuilder 是 JDK5.0 中新增加的一个类,它跟 StringBuffer 的区别看下面的介绍(来源 JavaWorld ):

    Java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。类似于 String 的字符串缓冲区,但不能修改。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步,因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的,该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

    每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量,就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出,则此容量自动增大。从 JDK 5.0 开始,为该类增添了一个单个线程使用的等价类,即 StringBuilder 。与该类相比,通常应该优先使用 StringBuilder 类,因为它支持所有相同的操作,但由于它不执行同步,所以速度更快。 

   但是如果将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。需要这样的同步,则建议使用 StringBuffer 。 
    这样说估计大家都能明白他们之间的区别了,那么下面我们再做一个一般性推导:
    在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer 
    因此,根据这个不等式的传递定理: 在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer > String
    既然有这样的推导结果了,我们做个测试验证一下:

  测试代码如下: 

public class StringTest {

	/** Creates a new instance of StringTest */
	final static int ttime = 70000;// 测试循环次数

	public void testString(String s) {
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < ttime; i++) {
			s += "add";
		}
		long over = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(" 操作 " + s.getClass().getName() + " 类型使用的时间为: "
				+ (over - begin) + " 毫秒 ");
	}

	public void testStringBuffer(StringBuffer s) {
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < ttime; i++) {
			s.append("add");
		}
		long over = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(" 操作 " + s.getClass().getName() + " 类型使用的时间为: "
				+ (over - begin) + " 毫秒 ");
	}

	public void testStringBuilder(StringBuilder s) {
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < ttime; i++) {
			s.append("add");
		}
		long over = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(" 操作 " + s.getClass().getName() + " 类型使用的时间为: "
				+ (over - begin) + " 毫秒 ");
	}

	// 对 String 直接进行字符串拼接的测试
	public void testString1() {
		String s2 = "abadf";
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < ttime; i++) {
			String s = s2 + s2 + s2;
		}
		long over = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(" 操作字符串对象引用相加类型使用的时间为: " + (over - begin) + " 毫秒 ");
	}

	public void testString2() {
		long begin = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < ttime; i++) {
			String s = "abadf" + "abadf" + "abadf";
		}
		long over = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(" 操作字符串相加使用的时间为: " + (over - begin) + " 毫秒 ");
	}

	public static void main(String[] args) {
		String s1 = "abc";
		StringBuffer sb1 = new StringBuffer("abc");
		StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc");

		StringTest t = new StringTest();
		t.testString(s1);
		t.testStringBuffer(sb1);
		t.testStringBuilder(sb2);
		t.testString1();
		t.testString2();
	}
}

 
    以上代码在 NetBeans 5.0 IDE/JDK1.6 上编译通过,循环次数 ttime 为 10000 次的测试结果如下: 
操作 java.lang.String 类型使用的时间为: 4392 毫秒 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 0 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 0 毫秒 
操作字符串对象引用相加类型使用的时间为: 15 毫秒 
操作字符串相加使用的时间为: 0 毫秒 

    好像还看不出 StringBuffer 和 StringBuilder 的区别,把 ttime 加到 30000 次看看: 
操作 java.lang.String 类型使用的时间为: 53444 毫秒 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 15 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 15 毫秒 
操作字符串对象引用相加类型使用的时间为: 31 毫秒 
操作字符串相加使用的时间为: 0 毫秒 

    StringBuffer 和 StringBuilder 的性能上还是没有太大的差异,再加大到 100000 看看,这里就不加入对 String 类型的测试了,因为对 String 类型这么大数据量的测试会很慢滴…… 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 31 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 16 毫秒 

    能看出差别了,但其中有多次的测试结果居然是  StringBuilder比 StringBuffer 快,再加大一些到 1000000 看看(应该不会当机吧?): 
操作 java.lang.StringBuffer 类型使用的时间为: 265 毫秒 
操作 java.lang.StringBuilder 类型使用的时间为: 219 毫秒 
    有些少区别了,而且结果很稳定,再大点看看, ttime = 5000000 : 
······ Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ······ 
    呵呵,算了,不去测试了,基本来说都是在性能上都是 StringBuilder > StringBuffer > String 的了。 
    其实我这里测试并不是很准确,因为都放在了一起以先后顺序进行,测试方法中间没有考虑到JVM的GC收集前面产生的无引用对象垃圾而对执行过程的中断时间。如果大家有更好的想法或者思路欢迎跟我讨论:chenpengyi#gmail.com。

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