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：
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 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：
上面的代码返编译后的 Java Byte Code 如下：
大家可以看到，虽然编译器将 "+" 转换成了 StringBuilder ，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 来连接字符串，代码如下：
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
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);
}
}
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
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
}
}
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
。
那么是不是可以根据这个结论推出使用"+"
和StringBuilder
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 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);
}
}
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
}
}
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 ，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 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());
}
}
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
}
}
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
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( " " );
}
{
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 ) + " " );
}
{
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
，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。
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。
本文转自 androidguy 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/androidguy/216457，如需转载请自行联系原作者
