程式師世界 >> 編程語言 >> JAVA編程 >> 關於JAVA >> 具體剖析Java中String、StringBuffer、StringBuilder類的機能

具體剖析Java中String、StringBuffer、StringBuilder類的機能

編輯：關於JAVA

具體剖析Java中String、StringBuffer、StringBuilder類的機能。本站提示廣大學習愛好者：（具體剖析Java中String、StringBuffer、StringBuilder類的機能）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是具體剖析Java中String、StringBuffer、StringBuilder類的機能正文

我們先要記住三者的特點：

String 字符串常量
StringBuffer 字符串變量（線程平安）
StringBuilder 字符串變量（非線程平安）

1、界說
檢查API會發明，String、StringBuffer、StringBuilder都完成了 CharSequence接口，固然它們都與字符串相干，然則其處置機制分歧。

String：是弗成轉變的量，也就是創立後就不克不及在修正了。
StringBuffer：是一個可變字符串序列，它與String一樣，在內存中保留的都是一個有序的字符串序列（char類型的數組），分歧點是StringBuffer對象的值都是可變的。
StringBuilder：與StringBuffer類根本雷同，都是可變字符換字符串序列，分歧點是StringBuffer是線程平安的，StringBuilder是線程不平安的。在機能方面，因為String類的操作是發生新的String對象，而StringBuilder和StringBuffer只是一個字符數組的擴容罷了，所以String類的操作要遠慢於StringBuffer和StringBuilder。

2、應用場景
應用String類的場景：在字符串不常常變更的場景中可使用String類，例如常量的聲明、大批的變量運算。
應用StringBuffer類的場景：在頻仍停止字符串運算（如拼接、調換、刪除等），而且運轉在多線程情況中，則可以斟酌應用StringBuffer，例如XML解析、HTTP參數解析和封裝。
應用StringBuilder類的場景：在頻仍停止字符串運算（如拼接、調換、和刪除等），而且運轉在單線程的情況中，則可以斟酌應用StringBuilder，如SQL語句的拼裝、JSON封裝等。

3、剖析
扼要的說， String 類型和 StringBuffer 類型的重要機能差別其其實於 String 是弗成變的對象, 是以在每次對 String 類型停止轉變的時刻其實都同等於生成了一個新的 String 對象，然後將指針指向新的 String 對象。所以常常轉變內容的字符串最好不要用 String ，由於每次生成對象都邑對體系機能發生影響，特殊當內存中無援用對象多了今後， JVM 的 GC 就會開端任務，那速度是必定會相當慢的。

而假如是應用 StringBuffer 類則成果就紛歧樣了，每次成果都邑對 StringBuffer 對象自己停止操作，而不是生成新的對象，再轉變對象援用。所以在普通情形下我們推舉應用 StringBuffer ，特殊是字符串對象常常轉變的情形下。而在某些特殊情形下， String 對象的字符串拼接實際上是被 JVM 說明成了 StringBuffer 對象的拼接，所以這些時刻 String 對象的速度其實不會比 StringBuffer 對象慢，而特殊是以下的字符串對象生成中， String 效力是遠要比 StringBuffer 快的：

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

你會很驚奇的發明，生成 String S1 對象的速度的確太快了，而這個時刻 StringBuffer 竟然速度上基本一點都不占優勢。其實這是 JVM 的一個花招，在 JVM 眼裡，這個

String S1 = “This is only a" + “ simple" + “test";

其實就是：

String S1 = “This is only a simple test";

所以固然不須要太多的時光了。但年夜家這裡要留意的是，假如你的字符串是來自別的的 String 對象的話，速度就沒那末快了，比方：

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

這時候候 JVM 會規規則矩的依照本來的方法去做。

4、深刻JVM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JVM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 JVM(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JavaJVM做的優化，當JavaJVM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。

5、僅靠JVM優化？
既然JVM幫我們做了優化，是否是僅僅依附JVM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。

6、結論
在年夜部門情形下 StringBuffer > String

Java.lang.StringBuffer是線程平安的可變字符序列。一個相似於 String 的字符串緩沖區，但不克不及修正。固然在隨意率性時光點上它都包括某種特定的字符序列，但經由過程某些辦法挪用可以轉變該序列的長度和內容。在法式中可將字符串緩沖區平安地用於多線程。並且在需要時可以對這些辦法停止同步，是以隨意率性特定實例上的一切操作就似乎是以串行次序產生的，該次序與所觸及的每一個線程停止的辦法挪用次序分歧。

StringBuffer 上的重要操作是 append 和 insert 辦法，可重載這些辦法，以接收隨意率性類型的數據。每一個辦法都能有用地將給定的數據轉換成字符串，然後將該字符串的字符追加或拔出到字符串緩沖區中。append 辦法一直將這些字符添加到緩沖區的末尾；而 insert 辦法則在指定的點添加字符。

例如，假如 z 援用一個以後內容是“start”的字符串緩沖區對象，則此辦法挪用 z.append(“le”) 會使字符串緩沖區包括“startle”(累加);而 z.insert(4, “le”) 將更改字符串緩沖區，使之包括“starlet”。

在年夜部門情形下 StringBuilder > StringBuffer

java.lang.StringBuilder一個可變的字符序列是JAVA 5.0新增的。此類供給一個與 StringBuffer 兼容的 API，但不包管同步，所以應用場景是單線程。該類被設計用作 StringBuffer 的一個簡略單純調換，用在字符串緩沖區被單個線程應用的時刻（這類情形很廣泛）。假如能夠，建議優先采取該類，由於在年夜多半完成中，它比 StringBuffer 要快。二者的應用辦法根本雷同。

關於JAVA