何时使用 String, StringBuffer, StringBuilder

最新推荐文章于 2025-02-28 08:22:09 发布

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#string #stringbuilder #stringbuffer #java

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本文深入探讨了在编程中进行字符串串联时，使用String的'+'操作符、StringBuffer的append()方法和StringBuilder的append()方法之间的性能差异。通过分析循环控制语句中的大量串联操作，阐述了采用StringBuffer或StringBuilder可以有效节省内存和CPU资源，避免不必要的对象创建和垃圾回收开销。同时，文章指出了选择不同方法时应考虑的因素，包括程序的可读性和性能需求。

性能分析：

在进行字符串串联操作时（串联的不光是字符串类型）我们有三种选择：

采用 String 的 '+' 操作符；
采用 StringBuffer.append() 方法；
采用 StringBuilder.append() 方法；

实际上 2 和 3 差不多，只不过 StringBuilder 不是线程安全的，在讨论本文问题时可以只讨论其一，我们以 StringBuffer 为例。

两种串联方法最大的区别在于性能上，使用 String 的 ‘+’ 操作符相比 StringBuffer 的 append() 方法是低效的，突出表现在循环控制语句中需要大量进行字符串串联的情况下。考虑下面的代码：

String contents = "";
String line;

while ( (line=reader.readLine()) != null)
{
    contents += line+"\n";
}

它相当于进行了下面的操作：

String contents = "";
String line;

while ( (line=reader.readLine()) != null)
{
    contents = new StringBuffer (contents).append(line).append("\n").toString();
}

在每一级循环中都会创建一个新的对象，且保存一个新创建的字符串，垃圾回收器不会及时回收这些已经利用过的字符串，于是内存中的字符串数据呈等差数列和增长，空间复杂度达到 O(n^2)；而创建的冗余字符串对象也牺牲了CPU资源，耗时增加。

解决以上低效问题的途径是采用 StringBuffer 或者 StringBuilder 的 append() 方法，其空间是按需动态追加的，不会产生过多冗余的字符串，从而节省了内存，由于整个循环只需要一个 StringBuffer 或 StringBuilder 对象，所以也不会产生冗余的CPU消耗，节省了时间，改进后的版本如下：

String contents = "";
String line;

StringBuffer buffer = new StringBuffer();
while ( (line=reader.readLine()) != null)
{

    buffer.append(line).append("\n");
}

contents = buffer.toString();

总结：

如果需要大量地遍历进行字符串串联，则性能是首要需要考虑的，此时采用 StringBuffer 或者 StringBuilder；
否则，考虑到程序的可读性，应该使用 String 的 '+' 操作符，这时性能差别可以忽略不计；
StringBuffer 和 StringBuilder 的区别在于 StringBuffer 是线程安全的，StringBuilder 则不然。

参考：

谷歌工程师 Jon Skeet 的定量分析： http://www.yoda.arachsys.com/java/strings.html