第63项：注意字符串拼接的性能

最新推荐文章于 2022-08-01 18:58:56 发布

coloured_glaze

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分类专栏： Effective Java 第三版翻译

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本文探讨了使用字符串拼接操作符进行大量字符串拼接时的性能问题，指出其时间复杂度为O(n^2)，并提供了解决方案，即使用StringBuilder类的append方法，能够显著提高效率。

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字符串拼接操作符（+，string concatenation operator）是把多个字符串组合为一个字符串的便利途径。产生单独一行的输出，或者构造一个字符串来表示一个较小的、大小固定的对象，使用字符串拼接操作符是非常好的，但它不能缩放（but it does not scale）。重复地使用字符串拼接操作符来拼接n个字符串，需要n的平方级的时间 【意思是时间复杂度为n^2 ？】。由于字符串是不可变的导致了这一令人遗憾的结果（ This is an unfortunate consequence of the fact that strings are immutable ）（第17项）。当两个字符串被拼接在一起的时候，它们的内容都要被拷贝。

例如，考虑下面的方法，它通过反复拼接每个item行，构造出一个代表statement的字符串。代码如下：

// Inappropriate use of string concatenation - Performs poorly!
public String statement() {
    String result = "";
    for (int i = 0; i < numItems(); i++)
        result += lineForItem(i); // String concatenation
    return result;
}

如果item数量巨大，这个方法的执行实践就难以估算。为了获得可以接受的性能，请使用StringBuilder代替String ，来存储建造中的statement：

public String statement() {
    StringBuilder b = new StringBuilder(numItems() * LINE_WIDTH);
    for (int i = 0; i < numItems(); i++)
        b.append(lineForItem(i));
    return b.toString();
}

自Java 6以来，为了使字符串拼接更快已经做了很多工作了，但两种方法的性能差异仍然是巨大的：如果numItems返回100，并且lineForItem返回一个固定长度为80个字符的字符串，在我的机器上，第二种做法比第一种做法要块6.5倍。因为第一种做法的开销随item数量而呈平方级增加，第二种做法则是线性增加，所以，item的数目越大，性能的差别会越显著。注意，第二种做法预先分配了一个足够大的StringBuilder来保存整个结果，即使使用了默认大小的StringBuilder，它仍然比第一种方法快5.5倍。

原则很简单：不要使用字符串拼接操作符来何合并多个字符串 ，除非性能无关紧要。相反，应该使用StringBuilder的append方法。另一种方法是，使用一个字符数组，或者每次只处理一个字符串，而不是将它们组合起来。