JAVA的字符串拼接
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在JAVA中拼接两个字符串的最简便的方式就是使用操作符”+”了。如果你用”+”来连接固定长度的字符串,可能性能上会稍受影响,但是如果你是在循环中来”+”多个串的话,性能将指数倍的下降。假设有一个字符串,我们将对这个字符串做大量循环拼接操作,使用”+”的话将得到最低的性能。但是究竟这个性能有多差?如果我们同时也把StringBuffer,StringBuilder或String.concat()放入性能测试中,结果又会如何呢?本文将会就这些问题给出一个答案!
我们将使用Per4j来计算性能,因为这个工具可以给我们一个完整的性能指标集合,比如最小,最大耗时,统计时间段的标准偏差等。在测试代码中,为了得到一个准确的标准偏差值,我们将执行20个拼接”*”50,000次的测试。下面是我们将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,我们将看看字节码,来研究这些方法到底是如何执行的。现在,让我们先开始来创建我扪的类。注意为了计算每个循环的性能,代码中的每段测试代码都需要用Per4J库进行封装。首先我们先定义迭代次数
1.private static final int OUTER_ITERATION=20;
2.private static final int INNER_ITERATION=50000;
接下来,我们将使用上述4个方法来实现我们的测试代码。
1.String addTestStr = "";
2.
3.String concatTestStr = "";
4.
5.StringBuffer concatTestSb = null;
6.
7.StringBuilder concatTestSbu = null;
8.
9.for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
10.
11. StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringAddConcat");
12.
13. addTestStr = "";
14.
15.for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
16.
17. addTestStr += "*";
18.
19. stopWatch.stop();
20.
21.}
22.
23.for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
24.
25. StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringConcat");
26.
27. concatTestStr = "";
28.
29.for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
30.
31. concatTestStr.concat("*");
32.
33. stopWatch.stop();
34.
35.}
36.
37.for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
38.
39. StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringBufferConcat");
40.
41. concatTestSb = new StringBuffer();
42.
43.for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
44.
45. concatTestSb.append("*");
46.
47. stopWatch.stop();
48.
49.}
50.
51.for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
52.
53. StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringBuilderConcat");
54.
55. concatTestSbu = new StringBuilder();
56.
57.for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
58.
59. concatTestSbu.append("*");
60.
61. stopWatch.stop();
62.
63.}
接下来通过运行程序来生成性能指标。我的运行环境是64位的Windown7操作系统,32位的JVM(7-ea) 带4GB内存,双核Quad 2.00GHz的CPU的机器.
经过20次迭代后,我们得到如下的数据:
结果非常完美如我们想象的那样。唯一比较有趣的事情是为什么String.concat也很不错,我们都知道,String是一个常类(初始化后就不会改变的类),那么为什么concat的性能会更好一些呢。(译者注:其实原文作者的测试代码有问题,对于concat()方法的测试代码应该写成
concatTestStr=concatTestStr.concat(“*”)才对。)为了回答这个问题,我们应该看看concat反编译出来的字节码。在本文的下载包里面包含了所有的字节码,但是现在我们先看一下concat的这个代码片段:
1.46: new #6; //class java/lang/StringBuilder
2.49: dup
3.50: invokespecial #7; //Method java/lang/StringBuilder."
4.53: aload_1
5.54: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.append:
6. (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
7.57: ldc #9; //String *
8.59: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.append:
9. (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: goto38
这段代码是String.concat()的字节码,从这段代码中,我们可以清楚的看到,concat()方法使用了StringBuilder,concat()的性能应该和StringBuilder的一样好,但是由于额外的创建StringBuilder和