String,StringBuffer,StringBuilder运行速度的比较

本文对比了Java中String、StringBuffer及StringBuilder三种字符串类在拼接操作时的性能表现。结果显示,StringBuilder由于线程不安全而拥有最快的执行速度,适合作为高性能应用中的字符串拼接工具。

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1.String 是final对象,不会被修改,每次使用 + 进行拼接都会创建新的对象,而不是改变原来的对象;

2.StringBuffer 可变字符串,主要用于字符串的拼接,属于线程安全的;

3.StringBuilder 可变字符串,主要用于字符串的拼接,属于线程不安全的;

可通过以下代码来查看其运行速度:

/** 
     * StringBuilder拼接,线程不安全,速度最快(10000条记录大概0毫秒) 
     */  
    public static void getStringBuilderTime(){  
        long start = System.currentTimeMillis();  
        StringBuilder sb = new StringBuilder();  
        for(int i = 0;i < 10000;i++){  
            sb.append(i);  
        }  
        long end = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println(end - start);  
    }  

    /** 
     * StringBuffer拼接,线程安全,速度略快(10000条记录大概16毫秒) 
     */  
    public static void getStringBufferTime(){  
        long start = System.currentTimeMillis();  
        StringBuffer sb = new StringBuffer();  
        for(int i = 0;i < 10000;i++){  
            sb.append(i);  
        }  
        long end = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println(end - start);  
    }  

    /** 
     * String拼接,线程安全,速度最慢(10000条记录大概265毫秒)  
     */  
    public static void getStringTime(){  
        long start = System.currentTimeMillis();  
        String sb = new String();  
        for(int i = 0;i < 10000;i++){  
            sb += i;  
        }  
        long end = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println(end - start);  
    }  
在 Java 中,`String`、`StringBuffer` 和 `StringBuilder` 的性能表现存在显著差异,主要体现在字符串拼接操作的效率上。以下是对三者性能的详细比较: - `String` 是不可变类,每次对字符串进行修改时都会创建一个新的 `String` 对象,导致大量的临时对象产生,从而影响性能。在进行字符串拼接时,尤其是在循环中进行大量拼接操作时,`String` 的性能最差。例如,当拼接 1000 个字符串时,`String` 的效率明显低于 `StringBuilder` 和 `StringBuffer`,有时甚至低几十上百倍 [^1]。 - `StringBuffer` 是线程安全的可变字符串类,其方法使用 `synchronized` 关键字修饰,保证了多线程环境下的安全性。然而,这种同步机制会带来一定的性能开销,因此在单线程环境下,`StringBuffer` 的性能略逊于 `StringBuilder` [^4]。 - `StringBuilder` 是 `StringBuffer` 的非线程安全版本,提供了与 `StringBuffer` 相同的功能,但去掉了同步机制,因此在单线程环境下,`StringBuilder` 的性能最佳 [^2]。 通过使用 Open JDK 的基准性能测试工具 JMH 进行测试,可以观察到以下趋势: - 在少量拼接(约 10 个字符串)时,三者的性能差异不大。 - 当拼接数量增加到 100 左右时,`String` 的性能开始明显落后于 `StringBuilder` 和 `StringBuffer`。 - 当拼接数量达到 1000 时,`String` 的性能急剧下降,远远落后于其他两者 [^1]。 因此,在需要频繁进行字符串拼接操作时,尤其是在单线程环境下,推荐使用 `StringBuilder` 以获得最佳性能;而在多线程环境下,为了保证线程安全,应选择 `StringBuffer`。 ### 示例代码 以下是一个简单的字符串拼接示例,展示了三种方式的使用: ```java // 使用 String 拼接 String str = ""; for (int i = 0; i < 1000; i++) { str += "test"; } // 使用 StringBuffer 拼接 StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { stringBuffer.append("test"); } String result1 = stringBuffer.toString(); // 使用 StringBuilder 拼接 StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { stringBuilder.append("test"); } String result2 = stringBuilder.toString(); ``` ### 总结 - `String`:适用于字符串不经常修改的情况,或者在多线程环境中需要不可变字符串时使用。 - `StringBuffer`:适用于多线程环境中需要频繁修改字符串的情况。 - `StringBuilder`:适用于单线程环境中需要频繁修改字符串的情况,性能最佳。 在实际开发中,应根据具体需求选择合适的类,以达到最优的性能表现。
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