昨天在 for 循环里拼接字符串的那个同事，今天已经不在了
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2020-09-30 11:28
引言
都说 StringBuilder 在处理字符串拼接上效率要强于 String，但有时候我们的理解可能会存在一定的偏差。最近我在测试数据导入效率的时候就发现我以前对 StringBuilder 的部分理解是错误的。后来我通过实践测试 + 找原理 的方式搞清楚了这块的逻辑。现在将过程分享给大家
测试用例
第一种 就是每次循环将对象中的几个字段拼接成一个新字段，再赋值给对象
第二种 操作是在循环外创建一个字符串对象，每次循环向该字符串拼接新的内容。循环结束后得到拼接好的字符串
第一组：
在每次 For 循环中拼接字符串，即拼即用、用完即毁。分别使用 String 和 StringBuilder 拼接
/**
* 循环内 String 拼接字符串，一次循环后销毁
*/
publicstaticvoid useString(){
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
String str = str1 + i + str2 + i + str3 + i + str4 ;
}
}
/**
* 循环内 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循环后销毁
*/
publicstaticvoid useStringBuilder(){
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
StringBuilder sb = newStringBuilder();
String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString();
}
}
多次 For 循环拼接一个字符串，循环结束后使用字符串，使用后由垃圾回收器回收。也是分别使用 String 和 StringBuilder 拼接
/**
* 多次循环拼接成一个字符串 用 String
*/
publicstaticvoid useStringSpliceOneStr (){
String str = "";
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_LOWER; i++) {
str += str1 + str2 + str3 + str4 + i;
}
}
/**
* 多次循环拼接成一个字符串 用 StringBuilder
*/
publicstaticvoid useStringBuilderSpliceOneStr(){
StringBuilder sb = newStringBuilder();
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_LOWER; i++) {
sb.append(str1).append(str2).append(str3).append(str4).append(i);
}
}
为了保证测试质量，在每个测试项目进行前。线程休息 2s，之后空跑 5 次热身。最后执行 5 次求平均时间的方式计算时间
publicstaticint executeSometime(int kind, int num) throwsInterruptedException{
Thread.sleep(2000);
int sum = 0;
for(int i = 0; i < num + 5; i++) {
longbegin= System.currentTimeMillis();
switch(kind){
case1:
useString();
break;
case2:
useStringBuilder();
break;
case3:
useStringSpliceOneStr();
break;
case4:
useStringBuilderSpliceOneStr();
break;
default:
return0;
}
longend= System.currentTimeMillis();
if(i > 5){
sum += (end- begin);
}
}
return sum / num;
}
主方法
publicclassStringTest{
publicstaticfinalint CYCLE_NUM_BIGGER = 10_000_000;
publicstaticfinalint CYCLE_NUM_LOWER = 10_000;
publicstaticfinalString str1 = "张三";
publicstaticfinalString str2 = "李四";
publicstaticfinalString str3 = "王五";
publicstaticfinalString str4 = "赵六";
publicstaticvoid main(String[] args) throwsInterruptedException{
int time = 0;
int num = 5;
time = executeSometime(1, num);
System.out.println("String拼接 "+ CYCLE_NUM_BIGGER +" 次，"+ num + "次平均时间："+ time + " ms");
time = executeSometime(2, num);
System.out.println("StringBuilder拼接 "+ CYCLE_NUM_BIGGER +" 次，"+ num + "次平均时间："+ time + " ms");
time = executeSometime(3, num);
System.out.println("String拼接单个字符串 "+ CYCLE_NUM_LOWER +" 次，"+ num + "次平均时间："+ time + " ms");
time = executeSometime(4, num);
System.out.println("StringBuilder拼接单个字符串 "+ CYCLE_NUM_LOWER +" 次，"+ num + "次平均时间："+ time + " ms");
}
}
测试结果
测试结果如下
结果分析
第一组
10000000 次循环拼接，在循环内使用 String 和 StringBuilder 的效率是一样的！为什么呢？
使用 javap-cStringTest.class 反编译查看两个方法编译后的文件：
可以发现 String 方法拼接字符串编译器优化后使用的就是 StringBuilder、因此用例1 和用例2 的效率是一样的。
第二组
第二组的结果就是大家喜闻乐见的了，由于 10000000 次循环String 拼接实在太慢所以我采用了 10_000 次拼接来分析。
分析用例3：虽然编译器会对 String 拼接做优化，但是它每次在循环内创建 StringBuilder 对象，在循环内销毁。下次循环他有创建。相比较用例4在循环外创建，多了 n 次 new 对象、销毁对象的操作、n - 1 次将 StringBuilder 转换成 String 的操作 。效率低也是理所应当了。
扩展
/**
* 循环内 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循环后销毁
*/
publicstaticvoid useStringBuilderOut(){
StringBuilder sb = newStringBuilder();
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
sb.setLength(0);
sb.delete(0, sb.length());
String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString();
}
}
循环外创建 StringBuilder 每次循环开始的时候清空 StringBuilder 的内容然后拼接。这种写法无论使用 sb.setLength(0); 还是 sb.delete(0, sb.length()); 效率都比直接在循环内使用 String / StringBuilder 慢。奈何才疏学浅我一直想不明白为什么他慢。我猜测是 new 对象的速度比重置长度慢，于是这样测试了以下：
publicstaticvoid createStringBuider() {
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
StringBuilder sb = newStringBuilder();
}
}
publicstaticvoid cleanStringBuider() {
StringBuilder sb = newStringBuilder();
for(int i = 0; i < CYCLE_NUM_BIGGER; i++) {
sb.delete(0, sb.length());
}
}
但是结果是 cleanStringBuider 更快。让我摸不着头脑
如果有大神看到希望可以帮忙分析分析
作者：后青春期的Keats
cnblogs.com/keatsCoder/p/13212289.html
结论
编译器会将 String 拼接优化成使用 StringBuilder，但是还是有一些缺陷的。主要体现在循环内使用字符串拼接，编译器不会创建单个 StringBuilder 以复用
对于多次循环内拼接一个字符串的需求：StringBuilder 很快，因为其避免了 n 次 new 对象、销毁对象的操作，n - 1 次将 StringBuilder 转换成 String 的操作
StringBuilder 拼接不适用于循环内每次拼接即用的操作方式。因为编译器优化后的 String 拼接也是使用 StringBuilder 两者的效率一样。后者写起来还方便...