字符串拼接是我们在Java代码中比较经常要做的事情,就是把多个字符串拼接到一起。
我们都知道,String是Java中一个不可变的类,所以他一旦被实例化就无法被修改。
不可变类的实例一旦创建,其成员变量的值就不能被修改。这样设计有很多好处,比如可以缓存hashcode、使用更加便利以及更加安全等。
字符串拼接的几种方式
1. 使用“+”号
在日常的开发中,我们使用+进行拼接的频率是非常高的
String s = "abc";
s = s + "y";
System.out.println(s);
输出:
abcy
我们对这段代码编译后的内容进行反编译得到:
String s = "abc";
s = (new StringBuilder()).append(s).append("y").toString();
System.out.println(s);
可以看出Java中的+对字符串的拼接,其实现原理是使用StringBuilder.append。
2. 使用concat
concat是String自带的一个拼接方法
String s = "abc";
s = s.concat("y");
System.out.println(s);
输出:
abcy
源码:
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);
}
这段代码首先创建了一个字符数组,长度是已有字符串和待拼接字符串的长度之和,再把两个字符串的值复制到新的字符数组中,并使用这个字符数组创建一个新的String对象并返回。
3. 使用StringBuilder或StringBuffer的append方法拼接
StringBuilder s = new StringBuilder("abc");
s.append("def").append("y");
System.out.println(s.toString());
输出:
abcdefy
源码:
public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}
该类继承了AbstractStringBuilder类,看下其append方法:
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;
}
append会直接拷贝字符到内部的字符数组中,如果字符数组长度不够,会进行扩展。
StringBuffer和StringBuilder类似,最大的区别就是StringBuffer是线程安全的,看一下StringBuffer的append方法。
public synchronized StringBuffer append(String str) {
toStringCache = null;
super.append(str);
return this;
}
4. 使用join方法拼接
除了JDK中内置的字符串拼接方法,还可以使用一些开源类库中提供的字符串拼接方法名,如apache.commons中提供的StringUtils类,其中的join方法可以拼接字符串。
String s = "abc";
s = StringUtils.join(s, "y");
System.out.println(s.toString());
输出:
abcy
源码
public static String join(final Object[] array, String separator, final int startIndex, final int endIndex) {
if (array == null) {
return null;
}
if (separator == null) {
separator = EMPTY;
}
// endIndex - startIndex > 0: Len = NofStrings *(len(firstString) + len(separator))
// (Assuming that all Strings are roughly equally long)
final int noOfItems = endIndex - startIndex;
if (noOfItems <= 0) {
return EMPTY;
}
final StringBuilder buf = new StringBuilder(noOfItems * 16);
for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) {
if (i > startIndex) {
buf.append(separator);
}
if (array[i] != null) {
buf.append(array[i]);
}
}
return buf.toString();
}
以上,共4种方式拼接字符串,那么我们日常开发到底用哪种好呢?
几种字符串拼接方法的比较
long t1 = System.currentTimeMillis();
//这里是初始字符串定义
for (int i = 0; i < 50000; i++) {
//这里是字符串拼接代码
}
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("cost:" + (t2 - t1));
结果:
+ cost:5119
StringBuilder cost:3
StringBuffer cost:4
concat cost:3623
StringUtils.join cost:25726
比较结果:StringBuilder<StringBuffer<concat<+<StringUtils.join
有个问题,前面我们分析过,其实使用+拼接字符串的实现原理也是使用的StringBuilder,那为什么结果相差这么多,高达1000多倍呢?
我们将如下代码反编:
long t1 = System.currentTimeMillis();
String str = "hollis";
for (int i = 0; i < 50000; i++) {
String s = String.valueOf(i);
str += s;
}
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("+ cost:" + (t2 - t1));
反编:
long t1 = System.currentTimeMillis();
String str = "hollis";
for(int i = 0; i < 50000; i++)
{
String s = String.valueOf(i);
str = (new StringBuilder()).append(str).append(s).toString();
}
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println((new StringBuilder()).append("+ cost:").append(t2 - t1).toString());
我们可以看到,反编译后的代码,在for循环中,每次都是new了一个StringBuilder,然后再把String转成StringBuilder,再进行append。
而频繁的新建对象当然要耗费很多时间了,不仅仅会耗费时间,频繁的创建对象,还会造成内存资源的浪费。
所以,阿里巴巴Java开发手册建议:循环体内,字符串的连接方式,使用 StringBuilder 的 append 方法进行扩展。而不要使用+。