三大类库（一）之字符串性能分析

一、分析

String类字符串追加

　　当我们对字符串进行拼接时，String:是对象不是原始类型.为不可变对象,一旦被创建,就不能修改它的值.对于已经存在的String对象的修改都是重新创建一个新的对象,然后把新的值保存进去.String 是sealed 类,即不能被继承.

　   string是String类的别名，引用类型，且该类型是只读的，不可修改，当你修改字符串内容时，实际上是创建了另一个新的字符串并将引用指向了它，你可以参考String类型的构造函数说明，就明白错在哪里了。第一条只是创建了一个String类型的数组，并未对其初始化，如果你对该数组中的任一成员使用第二条的方法进行初始化，一样会报错。

     str += "a";等效于：str = new StringBuffer(str).append("a").toString(); 虽然编译器对字符串加号做了优化，它会用StringBuffer的append方法进行追加。再是通过toString方法转换成String字符串的。 它与纯粹的append方法是不同的： 

一是每次都要创建一个StringBuilder对象； 

二是每次执行完毕都要调用toString方法将其转换为字符串。 

　　因此，字符串类型的字符追加有可能会消耗大量的时间，因为每次追加完成之后都要return返回一个新的字符串，每次的操作都会创建一个新的String对象，这就是直接使用速度慢下来的原因。 

StringBuffer的字符串追加

     StringBuffer:是一个可变对象,当对他进行修改的时候不会像String那样重新建立对象,它只能通过构造函数来建立,StringBuffer sb = new StringBuffer();它不能直接对其进行赋值操作，sb = "I Hava a Dream";//错误,对象被建立以后,在内存中就会分配内存空间,并初始保存一个null.向StringBuffer中赋值的时候可以通过它的append方法.sb.append("当然的");

StringBuilder
-> 字符串不可变，长期拼接字符串性能较低
-> Stringbuilder
Append(string);
AppendLine(string);
AppendFormat("{0}{1}{2}{3}", 1, "23", "ab", true);
ToString();

     所以它必须通过追加的方式进行赋值。它的内部实现代码如下：

public AbstractStringBuilder append(String str){ 
    //如果是null值，则把null作为字符串处理 
    if(str == null)str = "null"; 
 
    int len = str.length(); 
    //字符串的长度为0，则返回自身 
    if(len == 0)return this; 
 
    int newCount = count + len; 
    //追加后的字符串组长度是否超过当前值 
    if(newCount > value.length) 
        expandCapacity(newCount);//加长，并作数组拷贝 
    //字符串复制到目标数组 
    str.getChars(0, len, value, count); 
    count = newCount; 
 
    return this; 
} 

在StringBuffer中进行追加时不需要建立新的对象，开辟新的空间，它始终是一个对象，而String 对象是不可变对象,每次操作Sting 都会重新建立新的对象来保存新的值.
这样原来的对象就没用了,就要被垃圾回收.这也是要影响性能的。

二、场景模拟

      我们使用Stopwatch类分别对这两种情况进行模拟计时,在C#中有一个秒表类：stopwatch，用这个类可以方便的测试一下代码运行时间。

Stopwatch sp=new Stopwatch();
sp.start();
string s="";
for(int i=0;i<100000;i++)
{
        s+=i.toString();
}
sp.Stop();
Console.WriteLine(sp.Elapsed);
Console.ReadKey();

结果表明：时间花了30多秒 

而对于StringBuilder：

Stopwatch sp=new Stopwatch();
 sp.start();
 StringBuilder sb=new StringBuilder();
 for(int i=0;i<100000;i++)
 {
         s+=sb.Append(i.toString());
 }
 sp.Stop();
Console.WriteLine(sp.Elapsed);
 Console.ReadKey();

结果表明：时间花了0.几秒，相差了两个数量级

三、结论

当我们的系统性能不临界的时候，string类型的简答追加比较接地气，符合人们通常的写代码的习惯，而当系统性能临界，我们要进行数量级比较大的循环，我们就应该使用StringBuilder，提高我们的代码优化。