Java笔记 - 不可变的String对象 使用StringBuffer与使用"+"连接字符串JVM的处理方式的区别

String对象是不可变的,本文通过String的拼接翻译成的字节码,查看具体的原理,并且和显示的使用StringBuilder进行拼接生成的字节码进行对比,总结基本的使用原则。

String对象是不可变的,对一个String进行处理,无论是进行追加,转换大小写之类的,都会生成一个新的字符串。同时不可变性会带来一定的效率问题。下面通过一个追加字符串的字节码来了解下

String who = “arthinking”;
String str1 = “what” + “is” + who + “?”;
System.out.println(str1);

编译成字节码,查看下具体的执行流程 。进入编译生成的Class所在目录,执行 javap -c StringTest,得到如下的JVM字节码:

20131212-string001

其中的dup和invokevirtural相当于Java虚拟机上的汇编语言,编译器自动引入了java.lang.StringBuilder类。从红色的框框标识可以看到,编译器创建了一个StringBuilder对象,用于构造最终的String,并为每个字符串调用一次StringBuilder的append()方法,最后调用了toString()生成结构,并使用astore_2命令存为s。

明确的使用StringBuilder对象能够避免产生过多的StringBuilder对象

在循环里使用+隐式的拼接字符串

public String implicit(String[] fields){
String result = “”;
for(int i=0; i<fields.length; i++){
result += fields[i];
}
return result;
}

在循环里显示的使用StringBuilder的append方法拼接字符串

public String explicit(String[] fields){
StringBuilder result = new StringBuilder();
for(int i=0; i<fields.length; i++){
result.append(fields[i]);
}
return result.toString();
}

同样,进入编译生成的Class所在目录,执行 javap -c StringTest,得到JVM字节码,下面是implicit方法的:

20131212-string002

从第8行到第35行构成了一个循环体可以看出,StringBuilder是在循环体内构造的,这意味着每经过一次循环,就会创建一个新的StringBuilder对象 。

下面是explicit方法的:

20131212-string003

可以看到,这里只生成了一个StringBuilder对象,还可以为StringBuilder对象预先为其指定大小,如果已经知道最终的字符串大概有多长,这样可以避免多次给StringBuilder重新分配缓冲。

总结:

当为一个类编写toString()方法时,如果字符串操作比较简单,可以信赖编译器,它会合理的为你构造最终的字符串结果,如果要在toString()方法中使用循环,最好自己创建一个StringBuilder对象。执行例如 append(a + “:” + b),编译器会掉入陷阱,从而另外创建一个StringBuilder对象处理括号内的字符串操作。

延伸:

StringBuilder与StringBuffer

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