String,new String,StringBuffer的优化思考

java.lang.String类对大家来说最熟悉不过了,我们写java程序很少能不用String的。本文讲述如何正确的使用String,内容主要涉及初始化、串联和比较等操作。
首先我们必须清楚的一点是String类是final类型的,因此你不可以继承这个类、不能修改这个类。我们使用String的时候非常简单,通常都是 String s = "hello",但是Java API中同时提供了一个构造函数为String(String s),因此你也可以这样使用String s = new String("hello",对于后面这样初始化一个String的方式是不推荐的,因为new操作符意味着将会在heap上生成一个新的对象,如果这样的操作发生在一个循环中,那么代价是惨重的。比如
for(int i = 0;i<1000;i++)
{
String s = new String("hello";
}
这将会创建1000个String类型的对象,由于String类是final的,因此这样的操作事实上是每次都生成了一个新的String对象的。如果你使用String s = "hello";那么就可以实现复用了。
看这两条语句:
String password="ok";
String password=new String("ok";
不同的是,第一条现在内存中创建了"ok"这个String,然后将reference赋给password,如果这个时候还有一条语句String pwd = "ok";那么JVM将不再创建"ok",而是直接将第一个"ok"的reference赋给pwd,也就是说,password和pwd是使用同一块内存,而如果加上String pwd = new String("ok";那JVM将在内存中再创建一块区域放上“ok”这个字符串。
通常对String的比较有两种情况,一个是使用==,另一个是使用equals()方法,注意==是对对象的地址进行比较的,而String中的 equals()方法是覆盖了Object类的方法,并且实现为对String对象的内容的比较。所以String s1 = new String("hello";String s2 = new String("hello",我们对s1和s2进行上述比较的时候,前者应该返回false,因为使用new生成的是两个不同的对象。后者应该返回 true因为他们的内容是一样的,都是"hello"。那么如果我们还有一个String s3 = "hello";他和s1的比较应该是什么样子的呢,答案是s1==s3为false,equals的比较位true。事实上String类是维持着一个 String池的,这个池初始化为空的,当我们String x = "hello"的时候,hello就会被放入这个池中,当我们再次String y = "hello"的时候,他首先去检查池中是否存在一个和hello内容一样的对象,如果存在的话就会把这个引用返回给y,如果不存在的话,就会创建一个并放入到池中。这样就实现了复用。在String有一个方法intern()他可以把String的对象放入到池冲并返回池中的对象。如果我们对s1 (String s1 = new String("hello")调用intern,s1 = s1.intern()这时候,我们再把s1和s3进行“==”的判断,你会发现结果返回true!

String是一个final Class,StringBuffer不是。所以对于 String a = "yacht" ,String b = "yacht1" String c = a + b ; 存在一个对象拷贝构造和解析的消耗问题;对于一个StringBuffer来说,StringBuffer sb = new StringBuffer();sb.append("yacht" ; sb.append("yacht1"; 因为StringBuffer是一个可以实例化的类,而且它的内建机制是维护了一个capacity大小的字符数组,所以它的append操作不存在对象的消耗问题,所以我觉得如果存在String连接这种事情,StringBuffer来做会好很多。
但事情并不是这么简单,看下面代码
String a = "yacht1" + "yacht2" + "yacht3" + "yacht4";
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("yacht1";
sb.append("yacht2";
sb.append("yacht3";
sb.append("yacht4";
String a = sb.toString();
如果按照我先前说的看法,第一个效率肯定比第二个低,但经过测试不是这样,为什么?这里,我们需要理解程序过程的两个时期,一个是编译时,一个是运行时,在编译时,编译器会对你的程序做出优化,所以第一个的String a会被优化成yacht1yacht2yacht3yacht4,而第二个的StringBuffer只会在运行时才处理。所以效率是不一样的。
如果代码是这样的:
String a ;
for(int i = 0; i< 100000;i++)
a += String.valueOf(i);
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i = 0; i< 100000;i++)
sb.append(i) ;
String a = sb.toString();
如果是这种情况的话,第一个的效率就大大不如蓝色,区别在哪里,就在于运行时和编译时的优化问题上!

效率:String 与 StringBuffer

情景1:
(1) String result = "hello" + " world";
(2) StringBuffer result = new String().append("hello".append(" world";

(1) 的效率好于 (2),不要奇怪,这是因为JVM会做如下处理
编译前 String result = "hello" + " world";
编译后 String result = "hello world";

情景2:
(1) public String getString(String s1, String s2) {
return s1 + s2;
}
(2) public String getString(String s1, String s2) {
return new StringBuffer().append(s1).append(s2);
}

(1) 的效率与 (2) 一样,这是因为JVM会做如下处理
编译前 return s1 + s2;
编译后 return new StringBuffer().append(s1).append(s2);

情景3:
(1) String s = "s1";
s += "s2";
s += "s3";
(2) StringBuffer s = new StringBuffer().append("s1".append("s2".append("s3";

(2) 的效率好于(1),因为String是不可变对象,每次"+="操作都会造成构造新的String对象

情景4:
(1) StringBuffer s = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 50000; i ++) {
s.append("hello";
}
(2) StringBuffer s = new StringBuffer(250000);
for (int i = 0; i < 50000; i ++) {
s.append("hello";
}
(2) 的效率好于 (1),因为StringBuffer内部实现是char数组,默认初始化长度为16,每当字符串长度大于char
数组长度的时候,JVM会构造更大的新数组,并将原先的数组内容复制到新数组,(2)避免了复制数组的

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