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關(guān)于JAVA字符串的拼接與性能
在JAVA中拼接兩個(gè)字符串的最簡(jiǎn)便的方式就是使用操作符”+”了。如果你用”+”來(lái)連接固定長(zhǎng)度的字符串，可能性能上會(huì)稍受影響，但是如果你是在循環(huán)中來(lái)”+”多個(gè)串的話，性能將指數(shù)倍的下降。假設(shè)有一個(gè)字符串，我們將對(duì)這個(gè)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(gè)性能有多差?下面小編準(zhǔn)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(lái)計(jì)算性能，因?yàn)檫@個(gè)工具可以給我們一個(gè)完整的性能指標(biāo)集合，比如最小，最大耗時(shí)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間段的標(biāo)準(zhǔn)偏差等。在測(cè)試代碼中，為了得到一個(gè)準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)偏差值，我們將執(zhí)行20個(gè)拼接”*”50,000次的測(cè)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(lái)研究這些方法到底是如何執(zhí)行的。現(xiàn)在，讓我們先開(kāi)始來(lái)創(chuàng)建我捫的類。注意為了計(jì)算每個(gè)循環(huán)的性能，代碼中的每段測(cè)試代碼都需要用Per4J庫(kù)進(jìn)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(lái)，我們將使用上述4個(gè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的測(cè)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(lái)通過(guò)運(yùn)行程序來(lái)生成性能指標(biāo)。我的運(yùn)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(jī)器.
經(jīng)過(guò)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(cuò)，我們都知道，String是一個(gè)常類(初始化后就不會(huì)改變的類)，那么為什么concat的性能會(huì)更好一些呢。(譯者注：其實(shí)原文作者的測(cè)試代碼有問(wèn)題，對(duì)于concat()方法的測(cè)試代碼應(yīng)該寫(xiě)成 concatTestStr=concatTestStr.concat(“*”)才對(duì)。)為了回答這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)該看看concat反編譯出來(lái)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(gè)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(huì)受到一些影響，所以 StringBuilder和String Cancate的時(shí)間是1.8和3.3。
因此，即時(shí)在做最簡(jiǎn)單的拼接時(shí)，如果我們不想創(chuàng)建StringBuffer或StringBuilder實(shí)例使，我們也因該使用concat。但是對(duì)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?yàn)闇y(cè)試代碼功能上并不完全等價(jià)，更換后的測(cè)試代碼concat的平均處理時(shí)間是 1650.9毫秒。這個(gè)結(jié)果在原文的評(píng)論里面。)，因?yàn)閏oncat會(huì)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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