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Java中字符串拼接的一些細節剖析

編輯:關於JAVA

Java中字符串拼接的一些細節剖析。本站提示廣大學習愛好者:(Java中字符串拼接的一些細節剖析)文章只能為提供參考,不一定能成為您想要的結果。以下是Java中字符串拼接的一些細節剖析正文


任務日忙於項目標邏輯完成,周六有點時光,從書櫥裡拿出厚厚的英文版Thinking In Java,讀到了字符串對象的拼接。參考著這本書做個翻譯,加上本身思慮的器械,寫上這篇文章記載一下。

弗成變的String對象

在Java中,String對象是弗成變的(Immutable)。在代碼中,可以創立多個某一個String對象的別號。然則這些別號都是的援用是雷同的。
好比s1和s2都是”droidyue.com”對象的別號,別號保留著到真實對象的援用。所以s1 = s2


String s1 = "droidyue.com";
String s2 = s1;
System.out.println("s1 and s2 has the same reference =" + (s1 == s2));

Java中唯一的重載運算符

在Java中,獨一被重載的運算符就是字符串的拼接相干的。+,+=。除此以外,Java設計者不許可重載其他的運算符。

拼接分析

真的有機能價值麼

懂得了下面兩點,能夠會有如許的思慮,既然Sting對象弗成變,那末多個(三個及以上)字符串拼接必定發生過剩的中央String對象。


String userName = "Andy";
String age = "24";
String job = "Developer";
String info = userName + age + job;

要獲得下面的info,就會userName和age拼接生成暫時一個String對象t1,內容為Andy24,然後有t1和job拼接生成終究我們須要的info對象,這個中,發生了一個中央的t1,並且t1創立以後,沒有自動收受接管,必將會占必定的空間。假如是一個許多(假定上百個,多見於對對象的toString的挪用)字符串的拼接,那末價值就更年夜了,機能一下會下降許多。

編譯器的優化處置

真的會有下面的機能價值麼,字符串拼接這麼經常使用,沒有特別的處置優化麼,謎底是有的,這個優化停止在編譯器編譯.java到bytecode時。

一個Java法式假如想運轉起來,須要經由兩個時代,編譯時和運轉時。在編譯時,Java 編譯器(Compiler)將java文件轉換成字節碼。在運轉時,Java虛擬機(JVM)運轉編譯時生成的字節碼。經由過程如許兩個時代,Java做到了所謂的一處編譯,處處運轉。

我們試驗一下編譯期都做了哪些優化,我們制作一段能夠會湧現機能價值的代碼。


public class Concatenation {
  public static void main(String[] args) {
      String userName = "Andy";
      String age = "24";
      String job = "Developer";
      String info = userName + age + job;
      System.out.println(info);
  }
}

對Concatenation.java停止編譯一下。獲得Concatenation.class


javac Concatenation.java

然後我們應用javap反編譯一下編譯出來的Concatenation.class文件。javap -c Concatenation。假如沒有找到javap敕令,請斟酌將javap地點目次參加情況變量或許應用javap的完全途徑。


17:22:04-androidyue~/workspace_adt/strings/src$ javap -c Concatenation
Compiled from "Concatenation.java"
public class Concatenation {
  public Concatenation();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return       

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String Andy
       2: astore_1
       3: ldc           #3                  // String 24
       5: astore_2
       6: ldc           #4                  // String Developer
       8: astore_3
       9: new           #5                  // class java/lang/StringBuilder
      12: dup
      13: invokespecial #6                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      16: aload_1
      17: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      20: aload_2
      21: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      24: aload_3
      25: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      28: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      31: astore        4
      33: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      36: aload         4
      38: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      41: return
}

個中,ldc,astore等為java字節碼的指令,相似匯編指令。前面的正文應用了Java相干的內容停止了解釋。 我們可以看到下面有許多StringBuilder,然則我們在Java代碼裡並沒有顯示地挪用,這就是Java編譯器做的優化,當Java編譯器碰到字符串拼接的時刻,會創立一個StringBuilder對象,前面的拼接,現實上是挪用StringBuilder對象的append辦法。如許就不會有我們下面擔憂的成績了。

僅靠編譯器優化?

既然編譯器幫我們做了優化,是否是僅僅依附編譯器的優化就夠了呢,固然不是。
上面我們看一段未優化機能較低的代碼


public void  implicitUseStringBuilder(String[] values) {
  String result = "";
  for (int i = 0 ; i < values.length; i ++) {
      result += values[i];
  }
  System.out.println(result);
}

應用javac編譯,應用javap檢查


public void implicitUseStringBuilder(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #11                 // String
       2: astore_2
       3: iconst_0
       4: istore_3
       5: iload_3
       6: aload_1
       7: arraylength
       8: if_icmpge     38
      11: new           #5                  // class java/lang/StringBuilder
      14: dup
      15: invokespecial #6                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      18: aload_2
      19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      22: aload_1
      23: iload_3
      24: aaload
      25: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      28: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      31: astore_2
      32: iinc          3, 1
      35: goto          5
      38: getstatic     #9                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      41: aload_2
      42: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      45: return

個中8: if_icmpge 38 和35: goto 5組成了一個輪回。8: if_icmpge 38的意思是假如JVM操作數棧的整數比較年夜於等於(i < values.length的相反成果)成立,則跳到第38行(System.out)。35: goto 5則表現直接跳到第5行。

然則這外面有一個很主要的就是StringBuilder對象創立產生在輪回之間,也就是意味著有若干次輪回會創立若干個StringBuilder對象,如許顯著欠好。光禿禿地低程度代碼啊。

略微優化一下,剎時晉升逼格。


public void explicitUseStringBuider(String[] values) {
  StringBuilder result = new StringBuilder();
  for (int i = 0; i < values.length; i ++) {
      result.append(values[i]);
  }
}

對應的編譯後的信息


public void explicitUseStringBuider(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #5                  // class java/lang/StringBuilder
       3: dup
       4: invokespecial #6                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
       7: astore_2
       8: iconst_0
       9: istore_3
      10: iload_3
      11: aload_1
      12: arraylength
      13: if_icmpge     30
      16: aload_2
      17: aload_1
      18: iload_3
      19: aaload
      20: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      23: pop
      24: iinc          3, 1
      27: goto          10
      30: return

從下面可以看出,13: if_icmpge 30和27: goto 10組成了一個loop輪回,而0: new #5位於輪回以外,所以不會屢次創立StringBuilder.

總的來講,我們在輪回體中須要盡可能防止隱式或許顯式創立StringBuilder. 所以那些懂得代碼若何編譯,外部若何履行的人,寫的代碼層次都比擬高。

以上文章,若有毛病,請批駁斧正 。

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