1. 程式人生 > >Java 8中不再需要StringBuilder拼接字串

Java 8中不再需要StringBuilder拼接字串

在Java開發者中,字串的拼接佔用資源高往往是熱議的話題.

讓我們深入討論一下為什麼會佔用高資源。

在Java中,字串物件是不可變的,意思是它一旦建立,你就無法再改變它。所以在我們拼接字串的時候,建立了一個新的字串,舊的被垃圾回收器所標記。


如果我們處理上百萬的字串,然後,我們就會生成百萬的額外字串被垃圾回收器處理。

虛擬機器底層在拼接字串時執行了眾多操作。拼接字串最直接的點操作(dot operator)就是String#concat(String)操作。

public String concat(String str) { 
    int otherLen = str.length(); 
    if (otherLen == 0) { 
        return this; 
    } 
    int len = value.length; 
    char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen); 
    str.getChars(buf, len); 
    return new String(buf, true); 
} 
 
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) { 
    char[] copy = new char[newLength]; 
    System.arraycopy(original, 0, copy, 0, 
                     Math.min(original.length, newLength)); 
    return copy; 
} 
 
void getChars(char dst[], int dstBegin) { 
    System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length); 
} 

你可以看到一個字元陣列被建立,長度則是已有字元和拼接的字元長度之和。然後,它們的值複製到新的字元陣列中。最後,用這個字元陣列建立一個String物件並返回。

所以這些操作繁多,如果你計算一下,會發現是O(n^2)的複雜度。

為了解決這個問題,我們使用StringBuilder類。它就像可變的String類。拼接方法幫助我們避免不必要的複製。它擁有O(n)的複雜度,遠遠優於O(n^2)。

然而Java 8預設使用StringBuilder拼接字串。

為了提高字字串拼接的效能,Java編譯器可以使用StringBuffer類或類似技術,在使用求值表示式時,減少中間String物件的建立。

Java編譯器處理這種情況:

public class StringConcatenateDemo { 
  public static void main(String[] args) { 
     String str = "Hello "; str += "world"; 
   } 
} 

上面的程式碼會被編譯成如下位元組碼:

public class StringConcatenateDemo { 
  public StringConcatenateDemo(); 
    Code: 
       0: aload_0 
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V 
       4: return 
  public static void main(java.lang.String[]); 
    Code: 
       0: ldc           #2                  // String Hello 
       2: astore_1 
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder 
       6: dup 
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V 
      10: aload_1 
      11: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 
      14: ldc           #6                  // String world 
      16: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder; 
      19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String; 
      22: astore_1 
      23: return 
} 

你可以在這些位元組碼中看到,使用了StringBuilder。所以我們在Java 8中不再需要使用StringBuilder類。