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作者:?老壇酸菜WH

來源 :?cnblogs.com/twzheng/p/5923642.html

> 字符串拼接一般使用“+”，但是“+”不能滿足大批量數(shù)據(jù)的處理，Java中有以下五種方法處理字符串拼接，各有優(yōu)缺點，程序開發(fā)應選擇合適的方法實現(xiàn)。

1. 加號 “+”

2. String contact() 方法

3. StringUtils.join() 方法

4. StringBuffer append() 方法

5. StringBuilder append() 方法

> 經(jīng)過簡單的程序測試，從執(zhí)行100次到90萬次的時間開銷如下表：

?由此可以看出：

1. 方法1 加號 “+” 拼接和方法2 String contact() 方法適用于小數(shù)據(jù)量的操作，代碼簡潔方便，加號“+” 更符合我們的編碼和閱讀習慣；

2. 方法3 StringUtils.join() 方法適用于將ArrayList轉換成字符串，就算90萬條數(shù)據(jù)也只需68ms，可以省掉循環(huán)讀取ArrayList的代碼；

3. 方法4 StringBuffer append() 方法和方法5 StringBuilder append() 方法其實他們的本質(zhì)是一樣的，都是繼承自AbstractStringBuilder，效率最高，大批量的數(shù)據(jù)處理最好選擇這兩種方法。

4. 方法1 加號 “+” 拼接和方法2 String contact() 方法的時間和空間成本都很高（分析在本文末尾），不能用來做批量數(shù)據(jù)的處理。

# 源代碼，供參考

package cnblogs.twzheng.lab2;
/** * @author Tan Wenzheng * */import java.util.ArrayList;import java.util.List;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
public?class?TestString?{
    private static final int max = 100;
    public void testPlus() {        System.out.println(">>> testPlus() <<<");
        String str = "";
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < max; i++) {            str = str + "a";????????}
        long end = System.currentTimeMillis();
        long cost = end - start;
        System.out.println("   {str + \"a\"} cost=" + cost + " ms");????}
    public void testConcat() {????????System.out.println(">>>?testConcat()?<<<");
????????String?str?=?"";
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < max; i++) {            str = str.concat("a");        }
????????long?end?=?System.currentTimeMillis();
????????long?cost?=?end?-?start;
        System.out.println("   {str.concat(\"a\")} cost=" + cost + " ms");    }
    public void testJoin() {????????System.out.println(">>>?testJoin()?<<<");
        long start = System.currentTimeMillis();
????????List?list?=?new?ArrayList();
        for (int i = 0; i < max; i++) {            list.add("a");        }
        long end1 = System.currentTimeMillis();????????long?cost1?=?end1?-?start;
        StringUtils.join(list, "");
        long end = System.currentTimeMillis();????????long?cost?=?end?-?end1;
        System.out.println("   {list.add(\"a\")} cost1=" + cost1 + " ms");        System.out.println("   {StringUtils.join(list, \"\")} cost=" + cost                + " ms");????}
    public void testStringBuffer() {        System.out.println(">>> testStringBuffer() <<<");
        long start = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer strBuffer = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < max; i++) {            strBuffer.append("a");        }        strBuffer.toString();
        long end = System.currentTimeMillis();
????????long?cost?=?end?-?start;
        System.out.println("   {strBuffer.append(\"a\")} cost=" + cost + " ms");    }
    public void testStringBuilder() {????????System.out.println(">>>?testStringBuilder()?<<<");
????????long?start?=?System.currentTimeMillis();
        StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < max; i++) {            strBuilder.append("a");        }????????strBuilder.toString();
        long end = System.currentTimeMillis();
        long cost = end - start;

        System.out                .println("   {strBuilder.append(\"a\")} cost=" + cost + " ms");    }}

# 測試結果：

1. 執(zhí)行100次， private static final int max = 100;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=0 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=0 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=0 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=20 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=0 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=0 ms

2. 執(zhí)行1000次， private static final int max = 1000;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=10 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=0 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=0 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=20 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=0 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=0 ms

3. 執(zhí)行1萬次， private static final int max = 10000;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=150 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=70 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=0 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=30 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=0 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=0 ms

4. 執(zhí)行10萬次， private static final int max = 100000;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=4198 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=1862 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=21 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=49 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=10 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=10 ms

5. 執(zhí)行20萬次， private static final int max = 200000;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=17196 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=7653 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=20 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=51 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=20 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=16 ms

6. 執(zhí)行50萬次， private static final int max = 500000;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=124693 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=49439 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=21 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=50 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=20 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=10 ms

7. 執(zhí)行90萬次， private static final int max = 900000;

>>> testPlus() <<<   {str + "a"} cost=456739 ms>>> testConcat() <<<   {str.concat("a")} cost=186252 ms>>> testJoin() <<<   {list.add("a")} cost1=20 ms   {StringUtils.join(list, "")} cost=68 ms>>> testStringBuffer() <<<   {strBuffer.append("a")} cost=30 ms>>> testStringBuilder() <<<   {strBuilder.append("a")} cost=24 ms

#? 查看源代碼，以及簡單分析

String contact 和 StringBuffer，StringBuilder 的源代碼都可以在Java庫里找到，有空可以研究研究。

1. 其實每次調(diào)用contact()方法就是一次數(shù)組的拷貝，雖然在內(nèi)存中是處理都是原子性操作，速度非常快，但是，最后的return語句會創(chuàng)建一個新String對象，限制了concat方法的速度。

    public String concat(String str) {        int otherLen = str.length();        if (otherLen == 0) {            return this;        }        int len = value.length;        char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);        str.getChars(buf, len);        return new String(buf, true);    }

2. StringBuffer 和 StringBuilder 的append方法都繼承自AbstractStringBuilder，整個邏輯都只做字符數(shù)組的加長，拷貝，到最后也不會創(chuàng)建新的String對象，所以速度很快，完成拼接處理后在程序中用strBuffer.toString()來得到最終的字符串。

    /**     * Appends the specified string to this character sequence.     *      * The characters of the {@code String} argument are appended, in     * order, increasing the length of this sequence by the length of the     * argument. If {@code str} is {@code null}, then the four     * characters {@code "null"} are appended.     * 
     * Let n be the length of this character sequence just prior to     * execution of the {@code append} method. Then the character at     * index k in the new character sequence is equal to the character     * at index k in the old character sequence, if k is less     * than n; otherwise, it is equal to the character at index     * k-n in the argument {@code str}.     *     * @param   str   a string.     * @return  a reference to this object.     */    public AbstractStringBuilder append(String str) {        if (str == null) str = "null";        int len = str.length();        ensureCapacityInternal(count + len);        str.getChars(0, len, value, count);        count += len;        return this;    }

    /**     * This method has the same contract as ensureCapacity, but is     * never synchronized.     */    private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {        // overflow-conscious code        if (minimumCapacity - value.length > 0)            expandCapacity(minimumCapacity);    }

    /**     * This implements the expansion semantics of ensureCapacity with no     * size check or synchronization.     */    void expandCapacity(int minimumCapacity) {        int newCapacity = value.length * 2 + 2;        if (newCapacity - minimumCapacity < 0)            newCapacity = minimumCapacity;        if (newCapacity < 0) {            if (minimumCapacity < 0) // overflow                throw new OutOfMemoryError();            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;        }        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);    }

3. 字符串的加號“+” 方法，雖然編譯器對其做了優(yōu)化，使用StringBuilder的append方法進行追加，但是每循環(huán)一次都會創(chuàng)建一個StringBuilder對象，且都會調(diào)用toString方法轉換成字符串，所以開銷很大。

注：執(zhí)行一次字符串“+”,相當于 str = new StringBuilder(str).append("a").toString();

4. 本文開頭的地方統(tǒng)計了時間開銷，根據(jù)上述分析再想想空間的開銷。常說拿空間換時間，反過來是不是拿時間換到了空間呢，但是在這里，其實時間是消耗在了重復的不必要的工作上（生成新的對象，toString方法），所以對大批量數(shù)據(jù)做處理時，加號“+” 和 contact 方法絕對不能用，時間和空間成本都很高。

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