StringBuider 在什么條件下、如何使用效率更高

更新時間：2020年06月30日 11:33:08 作者：后青春期的Keats

都說 StringBuilder 在處理字符串拼接上效率要強于 String，但有時候我們的理解可能會存在一定的偏差。今天小編給大家?guī)硪黄坛剃P于StringBuider 在什么條件下、如何使用效率更高？感興趣的朋友一起看看吧

引言

都說 StringBuilder 在處理字符串拼接上效率要強于 String，但有時候我們的理解可能會存在一定的偏差。最近我在測試數(shù)據(jù)導入效率的時候就發(fā)現(xiàn)我以前對 StringBuilder 的部分理解是錯誤的。后來我通過實踐測試 + 找原理的方式搞清楚了這塊的邏輯?，F(xiàn)在將過程分享給大家

測試用例

我們的代碼在循環(huán)中拼接字符串一般有兩種情況

第一種就是每次循環(huán)將對象中的幾個字段拼接成一個新字段，再賦值給對象第二種操作是在循環(huán)外創(chuàng)建一個字符串對象，每次循環(huán)向該字符串拼接新的內容。循環(huán)結束后得到拼接好的字符串

對于這兩種情況，我創(chuàng)建了兩個對照組

第一組：

在每次 For 循環(huán)中拼接字符串，即拼即用、用完即毀。分別使用 String 和 StringBuilder 拼接

 /**
  * 循環(huán)內 String 拼接字符串，一次循環(huán)后銷毀
  */
 public static void useString(){
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
   String str = str1 + i + str2 + i + str3 + i + str4 ;
  }
 }

 /**
  * 循環(huán)內 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循環(huán)后銷毀
  */
 public static void useStringBuilder(){
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
   StringBuilder sb = new StringBuilder();
   String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString();
  }
 }

第二組：

多次 For 循環(huán)拼接一個字符串，循環(huán)結束后使用字符串，使用后由垃圾回收器回收。也是分別使用 String 和 StringBuilder 拼接

 /**
  * 多次循環(huán)拼接成一個字符串 用 String
  */
 public static void useStringSpliceOneStr (){
  String str = "";
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_LOWER; i++) {
   str += str1 + str2 + str3 + str4 + i;
  }
 }

 /**
  * 多次循環(huán)拼接成一個字符串 用 StringBuilder
  */
 public static void useStringBuilderSpliceOneStr(){
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_LOWER; i++) {
   sb.append(str1).append(str2).append(str3).append(str4).append(i);
  }
 }

為了保證測試質量，在每個測試項目進行前。線程休息 2s，之后空跑 5 次熱身。最后執(zhí)行 5 次求平均時間的方式計算時間

 public static int executeSometime(int kind, int num) throws InterruptedException {
  Thread.sleep(2000);
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < num + 5; i++) {
   long begin = System.currentTimeMillis();

   switch (kind){
    case 1:
     useString();
     break;
    case 2:
     useStringBuilder();
     break;
    case 3:
     useStringSpliceOneStr();
     break;
    case 4:
     useStringBuilderSpliceOneStr();
     break;
    default:
     return 0;
   }

   long end = System.currentTimeMillis();

   if(i > 5){
    sum += (end - begin);
   }
  }
  return sum / num;
 }

主方法

public class StringTest {
 public static final int CYCLE_NUM_BIGGER = 10_000_000;
 public static final int CYCLE_NUM_LOWER = 10_000;
 public static final String str1 = "張三";
 public static final String str2 = "李四";
 public static final String str3 = "王五";
 public static final String str4 = "趙六";


 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
  int time = 0;
  int num = 5;

  time = executeSometime(1, num);
  System.out.println("String拼接 "+ CYCLE_NUM_BIGGER +" 次，" + num + "次平均時間：" + time + " ms");

  time = executeSometime(2, num);
  System.out.println("StringBuilder拼接 "+ CYCLE_NUM_BIGGER +" 次，" + num + "次平均時間：" + time + " ms");

  time = executeSometime(3, num);
  System.out.println("String拼接單個字符串 "+ CYCLE_NUM_LOWER +" 次，" + num + "次平均時間：" + time + " ms");

  time = executeSometime(4, num);
  System.out.println("StringBuilder拼接單個字符串 "+ CYCLE_NUM_LOWER +" 次，" + num + "次平均時間：" + time + " ms");

 }
}

測試結果

測試結果如下

結果分析

第一組

10_000_000 次循環(huán)拼接，在循環(huán)內使用 String 和 StringBuilder 的效率是一樣的！為什么呢？

使用 javap -c StringTest.class 反編譯查看兩個方法編譯后的文件：

可以發(fā)現(xiàn) String 方法拼接字符串編譯器優(yōu)化后使用的就是 StringBuilder、因此用例1 和用例2 的效率是一樣的。

第二組

第二組的結果就是大家喜聞樂見的了，由于 10_000_000 次循環(huán)String 拼接實在太慢所以我采用了 10_000 次拼接來分析。

分析用例3：雖然編譯器會對 String 拼接做優(yōu)化，但是它每次在循環(huán)內創(chuàng)建 StringBuilder 對象，在循環(huán)內銷毀。下次循環(huán)他有創(chuàng)建。相比較用例4在循環(huán)外創(chuàng)建，多了 n 次 new 對象、銷毀對象的操作、n - 1 次將 StringBuilder 轉換成 String 的操作。效率低也是理所應當了。

擴展

第一組的測試還有一種寫法：

 /**
  * 循環(huán)內 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循環(huán)后銷毀
  */
 public static void useStringBuilderOut(){
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
//   sb.setLength(0);
   sb.delete(0, sb.length());
   String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString();
  }
 }

循環(huán)外創(chuàng)建 StringBuilder 每次循環(huán)開始的時候清空 StringBuilder 的內容然后拼接。這種寫法無論使用 sb.setLength(0); 還是 sb.delete(0, sb.length()); 效率都比直接在循環(huán)內使用 String / StringBuilder 慢。奈何才疏學淺我一直想不明白為什么他慢。我猜測是 new 對象的速度比重置長度慢，于是這樣測試了以下：

 public static void createStringBuider() {
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
   StringBuilder sb = new StringBuilder();
  }
 }

 public static void cleanStringBuider() {
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  for (int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
   sb.delete(0, sb.length());
  }
 }

但是結果是 cleanStringBuider 更快。讓我摸不著頭腦

如果有大神看到希望可以幫忙分析分析

結論

編譯器會將 String 拼接優(yōu)化成使用 StringBuilder，但是還是有一些缺陷的。主要體現(xiàn)在循環(huán)內使用字符串拼接，編譯器不會創(chuàng)建單個 StringBuilder 以復用

對于多次循環(huán)內拼接一個字符串的需求：StringBuilder 很快，因為其避免了 n 次 new 對象、銷毀對象的操作，n - 1 次將 StringBuilder 轉換成 String 的操作

StringBuilder 拼接不適用于循環(huán)內每次拼接即用的操作方式。因為編譯器優(yōu)化后的 String 拼接也是使用 StringBuilder 兩者的效率一樣。后者寫起來還方便...

到此這篇關于StringBuider 在什么條件下、如何使用效率更高？的文章就介紹到這了,更多相關StringBuider如何使用效率更高內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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