StringBuilder為何比String節(jié)省效率

通常說(shuō)StringBuilder比String節(jié)省效率一般是指在對(duì)字符串進(jìn)行一定的操作，比如拼接、反轉(zhuǎn)等，那么究竟為什么節(jié)省效率呢，本篇將從字符串拼接的原理來(lái)講述

字符串拼接的兩種實(shí)現(xiàn)

在Java中用加號(hào)對(duì)字符串進(jìn)行拼接操作通常有兩種情況

1.沒有變量的字符串拼接

String s1 = "abc" + "123" + "xyz";

這種不涉及變量的字符串拼接是相當(dāng)簡(jiǎn)單的，在編譯階段，會(huì)觸發(fā)字符串的優(yōu)化機(jī)制，對(duì)于只是簡(jiǎn)單字符串常量之間的拼接，編譯過(guò)后的結(jié)果就是他的最終值，也就是說(shuō)，上面的s1在編譯時(shí)的值就已經(jīng)是"abc123xyz"了“

String s1 = "abc123xyz";

2.帶有變量的字符串拼接

String s1 = "abc";
String s2 = s1 + "123";

這種帶有變量的字符串拼接操作的實(shí)現(xiàn)就相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜一些，他的實(shí)現(xiàn)原理在JDK8前后也不同 

JDK8之前是創(chuàng)建一個(gè)StringBuilder進(jìn)行操作

當(dāng)給s1直接賦值”abc“時(shí)，在內(nèi)存的字符串常量池中會(huì)生成一個(gè)”abc“，并且s1變量引用在串池中的地址，當(dāng)為s2賦值時(shí)，由于拼接操作涉及到另一個(gè)變量，堆內(nèi)存中會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)StringBuilder空對(duì)象，然后再將s1的內(nèi)容與”123“全部拼接到這個(gè)StringBuilder的對(duì)象中，串池中也會(huì)留下”123“，然后再調(diào)用這個(gè)StringBuilder對(duì)象的toString方法將其轉(zhuǎn)換為字符串并賦值給s2

大致的過(guò)程等價(jià)于：

String s2 = new StringBuilder().append(s1).append("123").toString();

那么他的實(shí)現(xiàn)都使用了StringBuilder，為什么還說(shuō)這種拼接方式效率不高呢？

假如說(shuō)我們?cè)O(shè)計(jì)了多次的字符串拼接操作：

String s1 = "abc";
String s2 = s1 + "123";
String s3 = s2 + "xyz";
String s4 = s3 + "111";
...

每次涉及到變量的拼接操作都會(huì)在堆內(nèi)存中生成一個(gè)StringBuilder對(duì)象和一個(gè)String對(duì)象來(lái)接收拼接后的字符串，如果連續(xù)使用這種拼接方式拼接10次，那么在內(nèi)存中就需要開辟20個(gè)新的對(duì)象，顯然這種方式并不是我們想要的

在JDK8之后會(huì)使用預(yù)估字符串長(zhǎng)度的方式來(lái)完成拼接

String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "c";
String result = s1 + s2 + s3;

在進(jìn)行字符串拼接之前，會(huì)先預(yù)估字符串拼接后的長(zhǎng)度，并為其開辟一個(gè)等長(zhǎng)的數(shù)組，再依次把數(shù)據(jù)放入數(shù)組中，最后再完成拼接操作，把數(shù)組轉(zhuǎn)換為一個(gè)字符串：

雖然說(shuō)相比起JDK8之前，這種方法確實(shí)提高了拼接效率，但是同樣的問題也出現(xiàn)了：

String s1 = "abc";
String s2 = s1 + "123";
String s3 = s2 + "xyz";
String s4 = s3 + "111";

當(dāng)設(shè)計(jì)到多次拼接時(shí)，就要進(jìn)行多次預(yù)估長(zhǎng)度，并且產(chǎn)生多個(gè)數(shù)組，同樣極其浪費(fèi)空間

使用StringBuilder

使用 StringBuilder 拼接字符串比直接使用 String 更高效，主要是因?yàn)椋?/p>

1. 可變性：而 StringBuilder 是可變的，它在內(nèi)部維護(hù)一個(gè)字符數(shù)組，可以在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。
2. 性能開銷：使用 String 拼接時(shí)，每次都要復(fù)制原有字符串和新添加的部分，這在多次拼接時(shí)會(huì)顯著增加時(shí)間復(fù)雜度。StringBuilder 通過(guò)直接在內(nèi)部數(shù)組中修改數(shù)據(jù)，避免了這些額外的復(fù)制操作。

也就是說(shuō)，無(wú)論進(jìn)行多少次拼接，他的操作永遠(yuǎn)在一個(gè)StringBuilder容器內(nèi)進(jìn)行直接操作，不會(huì)額外開辟其他的空間

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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