谈谈JDK8中的字符串拼接

字符串拼接问题应该是每个Java程序员都熟知的事情了,几乎每个Java程序员都读过关于StringBuffer/StringBuilder来拼接字符串。

在大多数的教程中,也许你会看到用+号拼接字符串会生成多个String,导致性能过差,建议使用StringBuffer/StringBuilder来拼接。

可是真的是这样的吗?

本文在JDK8中做了如下实验:

public static void main(String[] args) {String result = "";result += "some more data";System.out.println(result);}

  

通过javap -c来反编译得到:

Code:0: aload_0          // Push 'this' on to the stack1: invokespecial #1 // Invoke Object class constructor// pop 'this' ref from the stack4: return           // Return from constructorpublic static void main(java.lang.String[]);Code:0: ldc           #2 // Load constant #2 on to the stack2: astore_1         // Create local var from stack (pop #2)3: new           #3 // Push new StringBuilder ref on stack6: dup              // Duplicate value on top of the stack7: invokespecial #4 // Invoke StringBuilder constructor// pop object reference10: aload_1          // Push local variable containing #211: invokevirtual #5 // Invoke method StringBuilder.append()// pop obj reference + parameter// push result (StringBuilder ref)14: ldc           #6 // Push "some more data" on the stack16: invokevirtual #5 // Invoke StringBuilder.append// pop twice, push result19: invokevirtual #7 // Invoke StringBuilder.toString:();22: astore_1         // Create local var from stack (pop #6)23: getstatic     #8 // Push value System.out:PrintStream26: aload_1          // Push local variable containing #627: invokevirtual #9 // Invoke method PrintStream.println()// pop twice (object ref + parameter)30: return           // Return void from method

  

可以看到Java编译器优化了生成的字节码,自动创建了一个StringBuilder,并进行append操作。

由于构建最终字符串的子字符串在编译时已经已知了,在这种情况下Java编译器才会进行如上的优化。这种优化称为a static string concatenation optimization,自JDK5时就开始启用。

那是否就能说明在JDK5以后,我们不再需要手动生成StringBuilder,通过+号也能达到同样的性能?

我们尝试下动态拼接字符串:

动态拼接字符串指的是仅在运行时才知道最终字符串的子字符串。比如在循环中增加字符串:

public static void main(String[] args) {String result = "";for (int i = 0; i < 10; i++) {result += "some more data";}System.out.println(result);}

  

同样反编译:

Code:0: aload_0          // Push 'this' on to the stack1: invokespecial #1 // Invoke Object class constructor// pop 'this' ref from the stack4: return           // Return from constructorpublic static void main(java.lang.String[]);Code:0: ldc            #2 // Load constant #2 on to the stack2: astore_1          // Create local var from stack, pop #23: iconst_0          // Push value 0 onto the stack4: istore_2          // Pop value and store it in local var5: iload_2           // Push local var 2 on to the stack6: i2d               // Convert int to double on// top of stack (pop + push)7: ldc2_w         #3 // Push constant 10e6 on to the stack10: dcmpg             // Compare two doubles on top of stack// pop twice, push result: -1, 0 or 111: ifge           40 // if value on top of stack is greater// than or equal to 0 (pop once)// branch to instruction at code 4014: new            #5 // Push new StringBuilder ref on stack17: dup               // Duplicate value on top of the stack18: invokespecial  #6 // Invoke StringBuilder constructor// pop object reference21: aload_1           // Push local var 1 (empty String)// on to the stack22: invokevirtual  #7 // Invoke StringBuilder.append// pop obj ref + param, push result25: ldc            #8 // Push "some more data" on the stack27: invokevirtual  #7 // Invoke StringBuilder.append// pop obj ref + param, push result30: invokevirtual  #9 // Invoke StringBuilder.toString// pop object reference33: astore_1          // Create local var from stack (pop)34: iinc         2, 1 // Increment local variable 2 by 137: goto            5 // Move to instruction at code 540: getstatic     #10 // Push value System.out:PrintStream43: aload_1           // Push local var 1 (result String)44: invokevirtual #11 // Invoke method PrintStream.println()// pop twice (object ref + parameter)47: return            // Return void from method

  

可以看到在14的时候new了StringBuilder,但是在37的时候goto到了5,在循环过程中,并没有达到最优化,不断在生成新的StringBuilder。

所以上述代码类似:

String result = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) {StringBuilder tmp = new StringBuilder();tmp.append(result);tmp.append("some more data");result = tmp.toString();
}
System.out.println(result);

  

可以看到不断生成新的StringBuilder,并且通过tostring,原来的StringBuilder将不再引用,作为垃圾,也增加了GC成本。

所以,在实际的使用中,当你无法区分字符串是静态拼接还是动态拼接的时候,还是使用StringBuilder吧。

Reference:
http://www.pellegrino.link/2015/08/22/string-concatenation-with-java-8.html

来源:开源中国---Hosee
链接:https://my.oschina.net/hosee/blog/1786130

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