java基础解析系列(一)---String、StringBuffer、StringBuilder
前言：本系列的主题是平时容易疏忽的知识点，只有基础扎实，在编码的时候才能更注重规范和性能，在出现bug的时候，才能处理更加从容。
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String
==问题
String s6=new String("jiajun");
String s1="jiajun";
String s2="jiajun";
System.out.println(s1==s2);//true
System.out.println(s1==s6);//false
- 看常量池中是否已有此字符串，如果有，将指针指向这个字符串
- 如果使用new来创建字符串对象，那么这个字符串是存放在堆中，无论堆中是否已有这个对象
String对象改变
public String substring(int beginIndex) {
if (beginIndex < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
}
int subLen = value.length - beginIndex;
if (subLen < 0) {
throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
}
return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
}
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);
}
- 从源码可以看出，任何操作都是创建一个新的对象，不影响原对象
StringBuffer和StringBuidler
初始容量
- StringBuilder和StringBuffer的构造参数来初始化容量
public StringBuilder() {
super(16);
}
AbstractStringBuilder(int capacity) {
value = new char[capacity];
}
- 默认情况下容量为16
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null)
return appendNull();
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minimumCapacity - value.length > 0) {
value = Arrays.copyOf(value,
newCapacity(minimumCapacity));
}
}
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;
}
- 从源码看出，在执行append方法的时候，会执行ensureCapacityInternal方法来保证容量，而如果超出容量的话，会重新创建一个char数组，并将旧的字符数组复制到新的字符数组
线程安全
public synchronized StringBuffer append(StringBuffer sb) {
toStringCache = null;
super.append(sb);
return this;
}
public synchronized StringBuffer append(String str) {
toStringCache = null;
super.append(str);
return this;
}
public StringBuilder append(StringBuffer sb) {
super.append(sb);
return this;
}
public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
- 可以看出，String的方法是加了synchronzied，也就加了锁，那么而在单线程的情况下或者不用考虑线程安全的情况下，那么StringBuilder的性能是更高的
toString方法
public synchronized String toString() {
if (toStringCache == null) {
toStringCache = Arrays.copyOfRange(value, 0, count);
}
return new String(toStringCache, true);
}
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}
- 通过源码发现，toString方法会创建一个新的String对象
性能试验
间接相加和直接相加
public class d {
public static void main(String[] args) {
String s="I"+"love"+"jiajun";
String s1="I";
String s2="love";
String s3="jiajun";
String s4=s1+s2+s3;
}
}
- 通过反编译的结果可以看出，第一种方式字符串直接相加，在编译器就直接优化了”Ilovejiajun“
- 而第二种方式间接相加，从结果可以看出，是先创建一个StringBuilder，然后再apend，最后再toString方法，可以发现性能比第一种低
public class d {
public static void main(String[] args) {
String s="I"+"love"+"jiajun";
String s1="I";
String s2=s1+"lovejiajun";
System.out.println(s==s2);
}
}
- 同样从反编译的结果可以看出，第二种方式并没有被优化，也是通过StringBuilder来实现的，最后通过toString方法创建一个String对象，所以返回的false
- 但是当s1是用final修饰的却是不一样的，虚拟机会对其进行优化，所以不会像之前一样创建一个StringBuilder，最后在堆中产生一个对象
public class d {
public static void main(String[] args) {
final String s1="I";
String s2=s1+"lovejiajun";
String s3="Ilovejiajun";
//s1==s3
}
}
用+和用append
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
run1();
run2();
}
public static void run1() {
long start = System.currentTimeMillis();
String result = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
result += i;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
}
public static void run2() {
long start = System.currentTimeMillis();
StringBuilder builder = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
builder.append(i);
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
}
//输出：223 1
- 从实验发现，用append效率更高，从实验一发现，当字符串相加的时候，实际上每次都会重新初始化StringBuilder然后执行相加，这样效率并不高
初始化容量
public class Demo3 {
public static void main(String[] args) {
test1();
test2();
}
public static void test1() {
StringBuilder sb = new StringBuilder(7000000);
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
sb.append("jiajun");
}
long end=System.currentTimeMillis()-start;
System.out.println(end);
}
public static void test2() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
sb.append("jiajun");
}
long end=System.currentTimeMillis()-start;
System.out.println(end);
}
//输出：18 26
}
- 通过实验可以看出，适当的初始化容量可以提高性能，因为当不初始化容量的时候，如果此时append超出容量，那么将会从新创建一个char数组，并且进行复制
总结
- 用new创建对象的时候，会在堆中创建对象，而如果是直接用引号形式的话，会先看常量池是否有此字符串，有的话指向常量池的字符串
- StringBuilder是非线程安全的，StringBuffer是线程安全的
- 使用StringBuilder和StringBuffer的时候最好初始化一个合适的容量，因为如果默认容量不够的话，会重新创建一个char数组，再进行复制
- 字符串相加的时候，直接相加的时候，编译器会进行优化，而如果是间接相加的时候，实际上会创建一个StringBuilder来进行append
我觉得分享是一种精神，分享是我的乐趣所在，不是说我觉得我讲得一定是对的，我讲得可能很多是不对的，但是我希望我讲的东西是我人生的体验和思考，是给很多人反思，也许给你一秒钟、半秒钟，哪怕说一句话有点道理，引发自己内心的感触，这就是我最大的价值。（这是我喜欢的一句话，也是我写博客的初衷）
作者：jiajun 出处： http://www.cnblogs.com/-new/
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