JAVA的字符串拼接与性能功能介绍

在JAVA编程语言中拼接两个字符串的最简便的方式就是使用操作符“+”了。如果你用“+”来连接固定长度的字符串，可能性能上会稍受影响，但是如果你是在循环语句中来“+”多个串的话，性能将指数倍的下降。假设有一个字符串，我们将对这个字符串做大量循环语句拼接操作，使用“+”的话将得到最低的性能。但是究竟这个性能有多差？如果我们同时也把StringBuffer,StringBuilder或String.concat（）放入性能测试中，结果又会如何呢？本文将会就这些问题给出一个答案！

我们将使用Per4j来计算性能，因为这个工具可以给我们一个完整的性能指标集合，比如最小，最大耗时，统计时间段的标准偏差等。在测试代码中，为了得到一个准确的标准偏差值，我们将执行20个拼接“*”50,000次的测试。下面是我们将使用到的拼接字符串的方法：

ConcatenationOperator（+）

Stringconcatmethod–concat（Stringstr）StringBufferappendmethod–append（Stringstr）StringBuilderappendmethod–append（Stringstr）

最后，我们将看看字节码，来研究这些方法到底是如何执行的。现在，让我们先开始来创建我扪的类。注意为了计算每个循环的性能，代码中的每段测试代码都需要用Per4J库进行封装。首先我们先定义迭代次数兰州白癜风

1privatestaticfinalint

OUTER_ITERATION=20;

2privatestaticfinalintINNER_ITERATION=50000;接下来，我们将使用上述4个方法来实现我们的测试代码。01StringaddTestStr=“”;02StringconcatTestStr=“”;03StringBufferconcatTestSb=null;04StringBuilderconcatTestSbu=null;05for（int

outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++）{06

StopWatchstopWatch=new

LoggingStopWatch（“StringAddConcat”）；07addTestStr=“”;08

for（int

innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++）09addTestStr+=“*”;10stopWatch.stop（）；

11}

《P>DIVclass=toolbar>

12for（int

outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++）13

StopWatchstopWatch=new

LoggingStopWatch（“StringConcat”）；14concatTestStr=“”;15

for（int

innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++）16concatTestStr.concat（“*”）；17stopWatch.stop（）；

18}

19for（int

outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++）20

StopWatchstopWatch=new{{LoggingStopWatch（“StringBufferConcat”）；21

concatTestSb=new

StringBuffer（）；22

for（int

innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++）2324

concatTestSb.append（“*”）；stopWatch.stop（）；

25}

《P>DIVclass=toolbar>26for（int

outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++）{27

StopWatchstopWatch=new

LoggingStopWatch（“StringBuilderConcat”）；28

concatTestSbu=new

StringBuilder（）；29

for（int

innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++）303132}

接下来通过运行程序来生成性能指标。我的运行环境是64位的Windown7操作系统，32位的VM（7-ea）

带4GB内存，双核Quad2.00GHz的CPU的机器。经过20次迭代后，我们得到如下的数据：

concatTestSbu.append（“*”）；stopWatch.stop（）；

href=“http://images.e800.com.cn/articles/201003/2010032910094934230.png”>alt=“”hspace=0

src=“http://images.e800.com.cn/articles/201003/2010032910094934230.png”border=0>

结果非常完美如我们想象的那样。唯一比较有趣的事情是为什么String.concat也很不错，我们都知道，String是一个常类（初始化后就不会改变的类），那么为什么concat的性能会更好一些呢。（译者注：其实原文作者的测试代码有问题，对于concat（）方法的测试代码应该写成concatTestStr=concatTestStr.concat（“*”）才对。）为了回答这个问题，我们应该看看concat反编译出来的字节码。在本文的下载包里面包含了所有的字节码，但是现在我们先看一下concat的这个代码片段：兰州白癜风专科医院http://www.lanzhouxy.com/

0146:0249:0350:

new#6;//classjava/lang/StringBuilderdup

invokespecial

#7;//Method

java/lang/StringBuilder.“”:（）V0453:0554:

aload_1invokevirtual

#8;//Method

java/lang/StringBuilder.append:06

（Ljava/lang/String;）Ljava/lang/StringBuilder;0757:0859:

ldc#9;//String*invokevirtual

#8;//Method

java/lang/StringBuilder.append:09

（Ljava/lang/String;）Ljava/lang/StringBuilder;

DIVclass=toolbar>1062:java/lang/StringBuilder.toString:（）

111265:1366:1469:

Ljava/lang/String;astore_1iincgoto

7,138

invokevirtual#10;//Method

这段代码是String.concat（）的字节码，从这段代码中，我们可以清楚的看到，concat（）方法使用了

StringBuilder，concat（）的性能应该和StringBuilder的一样好，但是由于额外的创建StringBuilder和做。append（str）。append（str）。toString（）的操作，使得concate的性能会受到一些影响，所以StringBuilder和StringCancate的时间是1.8和3.3。因此，即时在做最简单的拼接时，如果我们不想创建StringBuffer或StringBuilder实例使，我们也因该使用concat。但是对于大量的字符串拼接操作，我们就不应该使用concat（译者注：因为测试代码功能上并不完全等价，更换后的测试代码concat的平均处理时间是1650.9毫秒。这个结果在原文的评论里面。），因为concat会降低你程序的性能，消耗你的cpu。因此，在不考虑线程安全和同步的情况下，为了获得最高的性能，我们应尽量使用StringBuilder。