二哥&＃xff0c;我今年大二&＃xff0c;看你分享的《阿里巴巴 Java 开发手册》上有一段内容说&＃xff1a;“循环体内&＃xff0c;拼接字符串最好使用 StringBuilder 的 append 方法&＃xff0c;而不是 &＃43; 号操作符。”到底为什么啊&＃xff0c;我平常一直就用的‘&＃43;’号操作符啊&＃xff01;二哥有空的时候能否写一篇文章分析一下呢&＃xff1f;
就在昨天&＃xff0c;一位叫小菜的读者微信我说了上面这段话。
我当时看到这条微信的第一感觉是&＃xff1a;小菜你也太菜了吧&＃xff0c;这都不知道为啥啊&＃xff01;我估计正在读这篇文章的你也会有同样的感觉。
但扪心自问&＃xff0c;在我做程序员的前两年内&＃xff0c;我也不知道为啥。遇到字符串拼接就上“&＃43;”号操作符&＃xff0c;甭管是不是在循环体内。和小菜比起来&＃xff0c;我当时可没他这么幸运&＃xff0c;还有一位热心的“二哥”能够分享这份价值连城的开发手册。
既然我这么热心分享&＃xff0c;不如好人做到底&＃xff0c;对不对&＃xff1f;我就认认真真地写一篇文章&＃xff0c;给小菜解惑一下。
01、“&＃43;”号操作符
要说姿势&＃xff0c;“&＃43;”号操作符必须是字符串拼接最常用的一种了&＃xff0c;没有之一。
String chenmo &＃61; "沉默";
String wanger &＃61; "王二";System.out.println(chenmo &＃43; wanger);
我们把这段代码使用 JAD 反编译一下。
String chenmo &＃61; "u6C89u9ED8"; // 沉默
String wanger &＃61; "u738Bu4E8C"; // 王二
System.out.println((new StringBuilder(String.valueOf(chenmo))).append(wanger).toString());
我去&＃xff0c;原来编译的时候把“&＃43;”号操作符替换成了 StringBuilder 的 append 方法。也就是说&＃xff0c;“&＃43;”号操作符在拼接字符串的时候只是一种形式主义&＃xff0c;让开发者使用起来比较简便&＃xff0c;代码看起来比较简洁&＃xff0c;读起来比较顺畅。算是 Java 的一种语法糖吧。
02、StringBuilder
除去“&＃43;”号操作符&＃xff0c;StringBuilder 的 append 方法就是第二个常用的字符串拼接姿势了。
先来看一下 StringBuilder 类的 append 方法的源码&＃xff1a;
public StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;
}
这 3 行代码没啥可看的&＃xff0c;可看的是父类 AbstractStringBuilder 的 append 方法&＃xff1a;
public AbstractStringBuilder append(String str) {if (str &＃61;&＃61; null)return appendNull();int len &＃61; str.length();ensureCapacityInternal(count &＃43; len);str.getChars(0, len, value, count);count &＃43;&＃61; len;return this;
}
1&＃xff09;判断拼接的字符串是不是 null&＃xff0c;如果是&＃xff0c;当做字符串“null”来处理。appendNull 方法的源码如下&＃xff1a;
private AbstractStringBuilder appendNull() {int c &＃61; count;ensureCapacityInternal(c &＃43; 4);final char[] value &＃61; this.value;value[c&＃43;&＃43;] &＃61; &＃39;n&＃39;;value[c&＃43;&＃43;] &＃61; &＃39;u&＃39;;value[c&＃43;&＃43;] &＃61; &＃39;l&＃39;;value[c&＃43;&＃43;] &＃61; &＃39;l&＃39;;count &＃61; c;return this;
}
2&＃xff09;拼接后的字符数组长度是否超过当前值&＃xff0c;如果超过&＃xff0c;进行扩容并复制。ensureCapacityInternal 方法的源码如下&＃xff1a;
private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {// overflow-conscious codeif (minimumCapacity - value.length > 0) {value &＃61; Arrays.copyOf(value,newCapacity(minimumCapacity));}
}
3&＃xff09;将拼接的字符串 str 复制到目标数组 value 中。
str.getChars(0, len, value, count)
03、StringBuffer
先有 StringBuffer 后有 StringBuilder&＃xff0c;两者就像是孪生双胞胎&＃xff0c;该有的都有&＃xff0c;只不过大哥 StringBuffer 因为多呼吸两口新鲜空气&＃xff0c;所以是线程安全的。
public synchronized StringBuffer append(String str) {toStringCache &＃61; null;super.append(str);return this;
}
StringBuffer 类的 append 方法比 StringBuilder 多了一个关键字 synchronized&＃xff0c;可暂时忽略 toStringCache &＃61; null。
synchronized 是 Java 中的一个非常容易脸熟的关键字&＃xff0c;是一种同步锁。它修饰的方法被称为同步方法&＃xff0c;是线程安全的。
04、String 类的 concat 方法
单就姿势上来看&＃xff0c;String 类的 concat 方法就好像 StringBuilder 类的 append。
String chenmo &＃61; "沉默";
String wanger &＃61; "王二";System.out.println(chenmo.concat(wanger));
文章写到这的时候&＃xff0c;我突然产生了一个奇妙的想法。假如有这样两行代码&＃xff1a;
chenmo &＃43;&＃61; wanger
chenmo &＃61; chenmo.concat(wanger)
它们之间究竟有多大的差别呢&＃xff1f;
之前我们已经了解到&＃xff0c;chenmo &＃43;&＃61; wanger 实际上相当于 (new StringBuilder(String.valueOf(chenmo))).append(wanger).toString()。
要探究“&＃43;”号操作符和 concat 之间的差别&＃xff0c;实际上要看 append 方法和 concat 方法之间的差别。
append 方法的源码之前分析过了。我们就来看一下 concat 方法的源码吧。
public String concat(String str) {int otherLen &＃61; str.length();if (otherLen &＃61;&＃61; 0) {return this;}int len &＃61; value.length;char buf[] &＃61; Arrays.copyOf(value, len &＃43; otherLen);str.getChars(buf, len);return new String(buf, true);
}
1&＃xff09;如果拼接的字符串的长度为 0&＃xff0c;那么返回拼接前的字符串。
if (otherLen &＃61;&＃61; 0) {return this;
}
2&＃xff09;将原字符串的字符数组 value 复制到变量 buf 数组中。
char buf[] &＃61; Arrays.copyOf(value, len &＃43; otherLen);
3&＃xff09;把拼接的字符串 str 复制到字符数组 buf 中&＃xff0c;并返回新的字符串对象。
str.getChars(buf, len);
return new String(buf, true);
通过源码分析我们大致可以得出以下结论&＃xff1a;
1&＃xff09;如果拼接的字符串是 null&＃xff0c;concat 时候就会抛出 NullPointerException&＃xff0c;“&＃43;”号操作符会当做是“null”字符串来处理。
2&＃xff09;如果拼接的字符串是一个空字符串&＃xff08;""&＃xff09;&＃xff0c;那么 concat 的效率要更高一点。毕竟不需要 new StringBuilder 对象。
3&＃xff09;如果拼接的字符串非常多&＃xff0c;concat 的效率就会下降&＃xff0c;因为创建的字符串对象越多&＃xff0c;开销就越大。
注意了&＃xff01;&＃xff01;&＃xff01;
弱弱地问一下啊&＃xff0c;还有在用 JSP 的同学吗&＃xff1f;EL 表达式中是不允许使用“&＃43;”操作符来拼接字符串的&＃xff0c;这时候就只能用 concat 了。
${chenmo.concat(&＃39;-&＃39;).concat(wanger)}
05、String 类的 join 方法
JDK 1.8 提供了一种新的字符串拼接姿势&＃xff1a;String 类增加了一个静态方法 join。
String chenmo &＃61; "沉默";
String wanger &＃61; "王二";
String cmower &＃61; String.join("", chenmo, wanger);
System.out.println(cmower);
第一个参数为字符串连接符&＃xff0c;比如说&＃xff1a;
String message &＃61; String.join("-", "王二", "太特么", "有趣了");
输出结果为&＃xff1a;王二-太特么-有趣了
我们来看一下 join 方法的源码&＃xff1a;
public static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) {Objects.requireNonNull(delimiter);Objects.requireNonNull(elements);// Number of elements not likely worth Arrays.stream overhead.StringJoiner joiner &＃61; new StringJoiner(delimiter);for (CharSequence cs: elements) {joiner.add(cs);}return joiner.toString();
}
发现了一个新类 StringJoiner&＃xff0c;类名看起来很 6&＃xff0c;读起来也很顺口。StringJoiner 是 java.util 包中的一个类&＃xff0c;用于构造一个由分隔符重新连接的字符序列。限于篇幅&＃xff0c;本文就不再做过多介绍了&＃xff0c;感兴趣的同学可以去了解一下。
06、StringUtils.join
实战项目当中&＃xff0c;我们处理字符串的时候&＃xff0c;经常会用到这个类——org.apache.commons.lang3.StringUtils&＃xff0c;该类的 join 方法是字符串拼接的一种新姿势。
String chenmo &＃61; "沉默";
String wanger &＃61; "王二";StringUtils.join(chenmo, wanger);
该方法更善于拼接数组中的字符串&＃xff0c;并且不用担心 NullPointerException。
StringUtils.join(null) &＃61; null
StringUtils.join([]) &＃61; ""
StringUtils.join([null]) &＃61; ""
StringUtils.join(["a", "b", "c"]) &＃61; "abc"
StringUtils.join([null, "", "a"]) &＃61; "a"
通过查看源码我们可以发现&＃xff0c;其内部使用的仍然是 StringBuilder。
public static String join(final Object[] array, String separator, final int startIndex, final int endIndex) {if (array &＃61;&＃61; null) {return null;}if (separator &＃61;&＃61; null) {separator &＃61; EMPTY;}final StringBuilder buf &＃61; new StringBuilder(noOfItems * 16);for (int i &＃61; startIndex; i startIndex) {buf.append(separator);}if (array[i] !&＃61; null) {buf.append(array[i]);}}return buf.toString();
}
大家读到这&＃xff0c;不约而同会有这样一种感觉&＃xff1a;我靠&＃xff08;音要拖长&＃xff09;&＃xff0c;没想到啊没想到&＃xff0c;字符串拼接足足有 6 种姿势啊&＃xff0c;晚上回到家一定要一一尝试下。
07、给小菜一个答复
我相信&＃xff0c;小菜读到我这篇文章的时候&＃xff0c;他一定会明白为什么阿里巴巴不建议在 for 循环中使用”&＃43;”号操作符进行字符串拼接了。
来看两段代码。
第一段&＃xff0c;for 循环中使用”&＃43;”号操作符。
String result &＃61; "";
for (int i &＃61; 0; i <100000; i&＃43;&＃43;) {result &＃43;&＃61; "六六六";
}
第二段&＃xff0c;for 循环中使用 append。
StringBuilder sb &＃61; new StringBuilder();
for (int i &＃61; 0; i <100000; i&＃43;&＃43;) {sb.append("六六六");
}
这两段代码分别会耗时多长时间呢&＃xff1f;在我的 iMac 上测试出的结果是&＃xff1a;
1&＃xff09;第一段代码执行完的时间为 6212 毫秒
2&＃xff09;第二段代码执行完的时间为 1 毫秒
差距也太特么大了吧&＃xff01;为什么呢&＃xff1f;
我相信有不少同学已经有了自己的答案&＃xff1a;第一段的 for 循环中创建了大量的 StringBuilder 对象&＃xff0c;而第二段代码至始至终只有一个 StringBuilder 对象。
08、最后
谢谢大家的阅读&＃xff0c;原创不易&＃xff0c;喜欢就随手点个赞 &＃xff0c;这将是我最强的写作动力。
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