Java中的StringBuilder类功能详解
字符串连接可以通过两种方法实现，其中一种是在Java中提供的一个StringBuilder类（这个类只在J2SE5及以上版本提供，以前的版本使用StringBuffer类）。
字符串是Java程序中最常用的一种数据结构之一。在Java中的String类已经重载的"+"。也就是说，字符串可以直接使用"+"进行连接，如下面代码所示：
String s = "abc" + "ddd"; 但这样做真的好吗？当然，这个问题不能简单地回答yes or no。要根据具体情况来定。在Java中提供了一个StringBuilder类（这个类只在J2SE5及以上版本提供，以前的版本使用StringBuffer类），这个类也可以起到"+"的作用。那么我们应该用哪个呢？
下面让我们先看看如下的代码：
package string;
public class TestSimplePlus {
public static void main(String[] args) {
String s = "abc";
String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;
System.out.println(ss); }
}
上面的代码将会输出正确的结果。从表面上看，对字符串和整型使用"+"号并没有什么区别，但事实真的如此吗？下面让我们来看看这段代码的本质。
我们首先使用反编译工具（如jdk带的javap、或jad）将TestSimplePlus反编译成Java Byte Code，其中的奥秘就一目了然了。在本文将使用jad来反编译，命令如下：
jad -o -a -s d.java TestSimplePlus.class
反编译后的代码如下：
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
}
}
读者可能看到上面的Java字节码感到迷糊，不过大家不必担心。本文的目的并不是讲解Java Byte Code，因此，并不用了解具体的字节码的含义。
使用jad反编译的好处之一就是可以同时生成字节码和源代码。这样可以进行对照研究。从上面的代码很容易看出，虽然在源程序中使用了"+"，但在编译时仍然将"+"转换成StringBuilder。因此，我们可以得出结论，在Java中无论使用何种方式进行字符串连接，实际上都使用的是StringBuilder类。
那么是不是可以根据这个结论推出使用"+"和StringBuilder类的效果是一样的呢？这个要从两个方面的解释。如果从运行结果来解释，那么"+"和StringBuilder是完全等效的。但如果从运行效率和资源消耗方面看，那它们将存在很大的区别。
当然，如果连接字符串行表达式很简单（如上面的顺序结构），那么"+"和StringBuilder类基本是一样的，但如果结构比较复杂，如使用循环来连接字符串，那么产生的Java Byte Code就会有很大的区别。先让我们看看如下的代码：
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);
}
}
上面的代码返编译后的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，虽然编译器将"+"转换成了StringBuilder类，但创建StringBuilder对象的位置却在for语句内部。这就意味着每执行一次循环，就会创建一个StringBuilder对象（对于本例来说，是创建了10个StringBuilder对象），虽然Java有垃圾回收器，但这个回收器的工作时间是不定的。如果不断产生这样的垃圾，那么仍然会占用大量的资源。解决这个问题的方法就是在程序中直接使用StringBuilder类来连接字符串，代码如下：
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());
}
}
上面代码反编译后的结果如下：
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
}
}
从上面的反编译结果可以看出，创建StringBuilder的代码被放在了for语句外。虽然这样处理在源程序中看起来复杂，但却换来了更高的效率，同时消耗的资源也更少了。
在使用StringBuilder类时要注意，尽量不要"+"和StringBuilder混着用，否则会创建更多的StringBuilder对象，如下面代码所：
for (int i = 0; i < 10; i++) {
result.append(rand.nextInt(1000));
result.append(" "); }
改成如下形式：
for (int i = 0; i < 10; i++) {
result.append(rand.nextInt(1000) + " ");
}
则反编译后的结果如下：
for(int i = 0; i < 10; i++)
//* 10 19:iconst_0
//* 11 20:istore 4
//* 12 22:goto 65
{
result.append((new StringBuilder(String.valueOf(rand.nextInt(1000)))).append(" ").toString());
// 13 25:aload_3
// 14 26:new #21 < Class StringBuilder>
// 15 29:dup
从上面的代码可以看出，Java编译器将"+"编译成了StringBuilder类，这样for语句每循环一次，又创建了一个StringBuilder对象。
如果将上面的代码在JDK1.4下编译，必须将StringBuilder改为StringBuffer，而JDK1.4将"+"转换为StringBuffer（因为JDK1.4并没有提供StringBuilder类）。StringBuffer和StringBuilder的功能基本一样，只是StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder不是线程安全的。因此，StringBuilder的效率会更高。
分享到：
相关推荐
Java 中的 StringBuilder 用法详解 Java 中的 StringBuilder 是一个可变的字符串对象，主要用于字符串的操作和修改。下面将详细介绍 StringBuilder 的用法和常用方法。 StringBuilder 的创建 可以使用重载的构造...
在Java编程语言中，`StringBuilder`类是字符串操作的一个重要工具，尤其在处理大量字符串拼接时，它的效率远高于`String`类。本篇文章将深入解析`StringBuilder`的使用方法、内部机制以及与`StringBuffer`的区别。 ...
Java StringBuilder类详解及简单实例 Java StringBuilder类是Java语言中的一种字符串操作类，它提供了多种字符串操作方法，如追加、插入、替换、删除等。下面将详细介绍Java StringBuilder类的详解及简单实例。 一...
在Java和C#中,StringBuilder可以创造可变字符序列来动态地扩充字符串,那么在C++中我们同样也可以实现一个StringBuilder并且用来提升性能,下面就来详解C++中StringBuilder类的实现及其性能优化
《Java中的StringBuffer与StringBuilder类详解》 在Java编程中，当我们需要对字符串进行多次修改时，StringBuffer和StringBuilder类成为首选。这两个类提供了一种高效且灵活的方式来处理字符串，与不可变的String类...
- **主要功能**：提供了访问和处理来自于 Java 标准数据源数据的类。 - **关键类**： - `Connection`：与数据库的连接。 - `Statement`：执行 SQL 语句。 - `ResultSet`：存储查询结果。 ##### 11. `java.util.*...
#### 二、StringBuilder类详解 **2.1 StringBuilder简介** `StringBuilder`是Java提供的一个可变字符串类，它可以更高效地处理字符串的拼接操作。相比于`String`，`StringBuilder`在进行多次字符串拼接时，能显著...
在Java编程语言中，String、StringBuilder和StringBuffer都是用来处理字符串的重要类，它们各有特点，适用于不同的场景。这里我们将深入探讨这三个类的区别、特性和使用策略。 首先，String类是不可变的，这意味着...
在Java编程语言中，`CharSequence`是一个接口，它是字符序列的抽象基类，包括`String`、`StringBuffer`和`StringBuilder`等类。理解这些类的特点和用途是优化程序性能的关键。以下是对这些概念的详细解释： 1. `...
Java中的字符串处理是编程中常见的任务，涉及到三个关键类：String、StringBuffer和StringBuilder。它们在功能上相似，但有着重要的区别，主要体现在字符串的可变性、线程安全性和性能方面。 1. 可变性 - String类...
### Java中的StringBuilder详解 在Java编程语言中，`StringBuilder`是一个非常重要的类，它提供了一种高效地构建和操作字符串的方式。与`String`不同，`StringBuilder`对象是可变的，这意味着可以在不创建新对象的...
### Java中String类详解 #### 引言 在Java编程语言中，`String`类扮演着至关重要的角色，它用于表示字符序列。本文档旨在深入探讨`String`类的特性和功能，帮助开发者更好地理解和应用这一核心类。 #### String类...
Java中的`String`、`StringBuilder`和`StringBuffer`都是用来处理字符串的类，它们各自有不同的特性和适用场景。在理解它们之间的区别之前，我们首先要知道它们的共同点。 **共同点：** 1. **都是字符串类**：这三...
### Java软件开发实战：StringBuffer和StringBuilder类 #### 1. 概述 在Java编程中，处理字符串是一项常见的需求。对于需要频繁修改的字符串，使用`String`类可能会导致性能问题，因为每次修改都会创建一个新的`...
StringBuilder类中的重要方法详解 StringBuilder类是Java中一个非常重要的类，用于字符串的操作和处理。下面我们将对StringBuilder类中的重要方法进行详解。 append方法 append方法用于将参数的字符串表示形式...
### Java软件开发实战：Java基础与案例开发详解 #### 第9章：常用类介绍 **学前提示** ...接下来，我们将继续深入探讨其他常用的Java类，如`StringBuilder`、`Date`等，进一步扩展我们的Java技能树。
9.3 StringBuilder类的使用233 9.4 日期类简介234 9.5 Java语言国际化时间获取与计算238 9.6 Random类和Math类240 9.7 本章习题243 第10章 10.1 异常概述246 10.2 使用try和catch捕获异常..2 50 10.3 使用throw和...
`StringBuffer`类用于操作可变的字符串，与`StringBuilder`类似，但在多线程环境中更安全。它提供了追加、插入、删除、反转字符串等功能。 #### Random类 `Random`类用于生成随机数。它提供了生成整数、浮点数和...
在Java编程中，性能优化是至关重要的，尤其是在大型系统中，每一行代码的效率都可能影响到整体的系统性能。描述中提到的日志代码优化是一个典型的例子，它使用了条件语句来避免不必要的日志输出，减少计算开销。`if ...
3. 文件I/O操作：为了实现文件的打开、保存功能，我们需要使用Java的File类和FileInputStream/OutputStream等流类进行文件读写操作。 4. 文本处理：对于文本编辑器，理解String和StringBuilder类，以及它们在处理...