Java：String concat vs StringBuilder - 优化了，我该怎么办？

Posted 2023-02-24

【中文标题】Java：String concat vs StringBuilder - 优化了，我该怎么办？

【英文标题】：Java: String concat vs StringBuilder - optimised, so what should I do?

【发布时间】：2013-02-02 08:55:21

【问题描述】：

在this answer 中，它说（暗示）字符串连接无论如何都优化为 StringBuilder 操作，所以当我编写代码时，是否有任何理由在源代码中编写 StringBuilder 代码？请注意，我的用例与 OP 的问题不同，因为我正在连接/附加数十万行。

为了让自己更清楚：我很清楚它们之间的差异，只是我不知道是否值得实际编写 StringBuilder 代码，因为它的可读性较差，而且它的表亲 String 类被认为是较慢的无论如何都会在编译过程中自动转换。

【问题讨论】：

这里分析得不错：javacodegeeks.com/2013/03/java-stringbuilder-myth-debunked.html

【参考方案1】：

我认为 StringBuilder 与 + 的使用实际上取决于您使用它的上下文。

一般使用 JDK 1.6 及以上版本的编译器会自动使用StringBuilder 将字符串连接在一起。

String one = "abc";
String two = "xyz";
String three = one + two;

这会将String three 编译为：

String three = new StringBuilder().append(one).append(two).toString();

这非常有帮助，并为我们节省了一些运行时间。然而，这个过程并不总是最优的。举个例子：

String out = "";
for( int i = 0; i < 10000 ; i++ ) 
    out = out + i;

return out;

如果我们编译成字节码，然后反编译生成的字节码，我们会得到类似的结果：

String out = "";
for( int i = 0; i < 10000; i++ ) 
    out = new StringBuilder().append(out).append(i).toString();

return out;

编译器已经优化了内部循环，但肯定没有做出最好的优化。为了改进我们的代码，我们可以使用：

StringBuilder out = new StringBuilder();
for( int i = 0 ; i < 10000; i++ ) 
    out.append(i);

return out.toString();

现在这比编译器生成的代码更优化，因此在需要高效代码的情况下，肯定需要使用StringBuilder/StringBuffer 类编写代码。当前的编译器不擅长处理循环中的连接字符串，但是这在未来可能会改变。

您需要仔细查看需要手动应用StringBuilder 的位置，并尝试在不会降低代码可读性的地方使用它。

注意：我使用 JDK 1.6 编译代码，并使用 javap 程序反编译代码，该程序会输出字节码。它相当容易解释，并且在尝试优化代码时通常是一个有用的参考。编译器确实会在幕后更改您的代码，所以看看它做了什么总是很有趣！

【讨论】：

您的反编译代码（在第二个 for 循环中）是实际反编译的输出，还是您的猜测？如果您在其中调试带有“+”字符串连接的 for/while 循环，您会发现 StringBuilder 对象不是在每个循环中都重新创建，但实际上相同的对象被重用。否则，如果您要替换一个较重的对象（即 StringBuilder 代替 String），您真正得到的优化是什么？

我也想知道@SpencerKormos 问题的答案。编译器是否真的为每个循环迭代创建一个新的StringBuilder？为什么这是最优的？

重读答案，以及 OP 问题中的链接，Tom 提出的观点是，如果 concat 操作发生在循环中，那么编译器不会对整体代码进行优化块（包括 for 循环）。在这种情况下，您将在 for 循环 之前 声明您的 StringBuilder，并在循环内使用 append()，从而使 concat 操作最有效（即来自 Tom 的最后一个代码块）。希望这是有道理的，感谢您让我回到这个问题！

使用 + 连接字符串将从 java (web.archive.org/web/20041205170952/http://java.sun.com:80/docs/…) 的非常大的地方转向 Stringbuilder

【参考方案2】：

您问题中的关键词是“据说较慢”。您需要确定这是否确实是一个瓶颈，然后看看哪个更快。

如果你要写这段代码，但还没有写，那就写你更清楚的东西，如果有必要，看看它是否是一个瓶颈。

虽然使用您认为更可能更快的代码是有意义的，但如果两者的可读性相同，实际上花时间找出在您不需要时哪个更快是浪费时间。在性能不可接受之前，可读性高于性能。

【讨论】：

实际上，在（只是）双向重写代码之后，可读性几乎没有区别，因为它只是更改了类声明并将 concat() 转换为 append()。我想我会坚持使用 StringBuilder 以确保性能。

【参考方案3】：

视情况而定，但 StringBuilder 被认为要快一些。如果您在循环内进行连接，那么我建议您使用 StringBuilder。

无论如何，我建议您对代码进行分析和基准测试（如果您要进行如此大规模的追加）。

但请注意：StringBuilder 的实例是可变的，不能在线程之间共享（除非您真的知道自己在做什么。）而不是不可变的 String。

【讨论】：

重写了问题。我知道你说的，我只是说，我应该写什么？

确实应该有某种证据或来源来支持“StringBuilder 被认为更快一点”。我认为这是因为缺少同步开销，但仍然 - 来源会很好。

【参考方案4】：

我可能误解了您的问题，但 StringBuilder 在附加字符串时更快。所以，是的，如果您要附加“数十万行”，您绝对应该使用 StringBuilder（如果您正在运行多线程应用程序，则使用 StringBuffer）。

（在 cmets 中更彻底的答案）

【讨论】：

显然现代/成熟的 Java 编译器足够聪明，可以将连接操作转换为 StringBuilder 追加操作，所以在代码中使用 StringBuilder 的意义何在，因为它的可读性较差，并且无论如何将 String 连接转换为 StringBuilder 操作?

哦，现在我明白你的意思了，伙计。是的，你是对的：编译器会发现有机会优化你的代码，并且大多数时候会用 StringBuilder 替换常规的 String.concat - 但并非总是如此。您不能依赖编译器。如果代码很复杂，编译器很可能会错过优化的机会。如果我是你，为了确保优化，我会选择让我的代码可读性差一点。