• String、StringBuilder和StringBuffer的区别


    1         String、StringBuilder和StringBuffer的区别

      String、StringBuilder、StringBuffer都可以用来保存字符串。如果是使用次数比较少的变量,三者皆可。如果存在大量的循环叠加调用。String循环累加字符串时,实际内部每循环一次就会new一个StringBuilder变量,然后调用StringBuilder的函数append去添加。所以会在堆上创建出很多个StringBuilder对象,造成很多垃圾。所以循环累加字符串时最好使用StringBuilder。StringBuilder和StringBuffer类似,只是StringBuffer是线程安全的。所以在多线程使用中,采用StringBuffer。StringBuilder比String的效率高,造成的内存垃圾少。StringBuffer效率和Stringbuilder效率差不多,StringBuffer是线程安全的。

    String内部是通过char数组来保存数据的,类的操作方法substr、replace等都需要重新new一个新的char数组来保存,不会对原String对象产生影响。

    String str1 = "hello world";这样定义的字符常量存储在常量池中,常量池中相同的字符串只有一个备份。在栈上创建的多个引用可以指向相同的常量,只能更改引用指向不同的常量,不能修改引用指向的常量值。

    String str2 = new String("hello world");字符串对象是在堆区进行的,而在堆区进行对象生成的过程是不会去检测该对象是否已经存在的。

    1.1  循环累加效率

    1.1.1            String循环累加

    String string = "";

    for(int i=0;i<10000;i++)

    {

      string += "hello";

    }

    从下面反编译出的字节码文件可以很清楚地看出:从第8行开始到第35行是整个循环的执行过程,并且每次循环会new出一个StringBuilder对象,然后进行append操作,最后通过toString方法返回String对象。也就是说这个循环执行完毕new出了10000个对象,试想一下,如果这些对象没有被回收,会造成多大的内存资源浪费。从上面还可以看出:string+="hello"的操作事实上会自动被JVM优化成:

    StringBuilder str = new StringBuilder(string);

    str.append("hello");

    str.toString();

                           

    1.1.2            StringBuilder循环累加

    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

    for(int i=0;i<10000;i++)

    {

      stringBuilder.append("hello");

    }

    for循环式从13行开始到27行结束,并且new操作只进行了一次,也就是说只生成了一个对象,append操作是在原有对象的基础上进行的。因此在循环了10000次之后,这段代码所占的资源要比String小得多。

     

    1.1.3            StringBuffer循环累加

    StringBuilder和StringBuffer类拥有的成员属性以及成员方法基本相同,区别是StringBuffer类的成员方法前面多了一个关键字:synchronized,不用多说,这个关键字是在多线程访问时起到安全保护作用的,也就是说StringBuffer是线程安全的。

    1.2  性能测试

    对三个类进行50000次循环累加性能测试。String 8998毫秒,StringBuilder 2毫秒,StringBuffer3毫秒。因为String需要多次new StringBuilder,所以需要消耗大量的时间和造成大量的内存垃圾。StringBuffer和StringBuilder差不多,因为StringBuffer线程安全,所以会比StringBuilder多1毫秒。当字符串相加操作或者改动较少的情况下,建议使用 String str="hello"这种形式;当字符串相加操作较多的情况下,建议使用StringBuilder,如果采用了多线程,则使用StringBuffer。

    1.3  练习测试

    (1)下面这段代码的输出结果是什么?

      String a = "hello2";   String b = "hello" + 2;   System.out.println((a == b));

      输出结果为:true。原因很简单,"hello"+2在编译期间就已经被优化成"hello2",因此在运行期间,变量a和变量b指向的是同一个对象。

    (2)下面这段代码的输出结果是什么?

      String a = "hello2";    String b = "hello";       String c = b + 2;       System.out.println((a == c));

      输出结果为:false。由于有符号引用的存在,所以  String c = b + 2;不会在编译期间被优化,不会把b+2当做字面常量来处理的,因此这种方式生成的对象事实上是保存在堆上的。因此a和c指向的并不是同一个对象。javap -c得到的内容:

     

    (3)下面这段代码的输出结果是什么?

      String a = "hello2";     final String b = "hello";       String c = b + 2;       System.out.println((a == c));

      输出结果为:true。对于被final修饰的变量,会在class文件常量池中保存一个副本,也就是说不会通过连接而进行访问,对final变量的访问在编译期间都会直接被替代为真实的值。那么String c = b + 2;在编译期间就会被优化成:String c = "hello" + 2; 下图是javap -c的内容:

      

     

    总结:

    对于String b=“hello”+2;这种常量相加,在编译期就优化为常量,在常量池保存。对于String b=a+2; 不会在编译期间被优化,不会把b+2当做字面常量来处理的,实际是存储在堆上面的,调用了一次new StringBuilder。

    如果a的定义是final String a = "hello";     对于被final修饰的变量,会在class文件常量池中保存一个副本,也就是说不会通过连接而进行访问,对final变量的访问在编译期间都会直接被替代为真实的值。那么String b= a + 2;在编译期间就会被优化成:String b = "hello" + 2; 

    String a = "hello";String b =  new String("hello");String c =  new String("hello");String d = b.intern();String.intern方法的使用。在String类中,intern方法是一个本地方法,在JAVA SE6之前,intern方法会在运行时常量池中查找是否存在内容相同的字符串,如果存在则返回指向该字符串的引用,如果不存在,则会将该字符串入池,并返回一个指向该字符串的引用。因此,a和d指向的是同一个对象。

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