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七種java字串拼接詳解

2020-09-17 06:40:42 後端開發

01、“+”號運算子

要說姿勢,“+”號運算子必須是字串拼接最常用的一種了,沒有之一,

String chenmo = "沉默";
String wanger = "王二";

System.out.println(chenmo + wanger);

我們把這段代碼使用 JAD 反編譯一下:

String chenmo = "\u6C89\u9ED8"; // 沉默
String wanger = "\u738B\u4E8C"; // 王二
System.out.println((new StringBuilder(String.valueOf(chenmo))).append(wanger).toString());

原來編譯的時候把“+”號運算子替換成了 StringBuilder 的 append 方法,也就是說,“+”號運算子在拼接字串的時候只是一種形式主義,讓開發者使用起來比較簡便,代碼看起來比較簡潔,讀起來比較順暢,

02、StringBuilder

除去“+”號運算子,StringBuilder 的 append 方法就是第二個常用的字串拼接姿勢了,

先來看一下 StringBuilder 類的 append 方法的原始碼:

public StringBuilder append(String str) {
    super.append(str);
    return this;
}

這 3 行代碼沒啥可看的,可看的是父類 AbstractStringBuilder 的 append 方法:

public AbstractStringBuilder append(String str) {
    if (str == null)return appendNull();
    int len = str.length();
    ensureCapacityInternal(count + len);
    str.getChars(0, len, value, count);
    count += len;
    return this;
}

1)判斷拼接的字串是不是 null,如果是,當做字串“null”來處理,appendNull 方法的原始碼如下:

private AbstractStringBuilder appendNull() {
    int c = count;
    ensureCapacityInternal(c + 4);
    final char[] value = https://www.cnblogs.com/yysbolg/p/this.value;
    value[c++] = 'n';
    value[c++] = 'u';
    value[c++] = 'l';
    value[c++] = 'l';
    count = c;
    return this;
}

2)拼接后的字符陣列長度是否超過當前值,如果超過,進行擴容并復制,ensureCapacityInternal 方法的原始碼如下:

private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
    // overflow-conscious code
    if (minimumCapacity - value.length > 0) {
        value = Arrays.copyOf(value,
                newCapacity(minimumCapacity));
    }
}

3)將拼接的字串 str 復制到目標陣列 value 中,

str.getChars(0, len, value, count)

03、StringBuffer

先有 StringBuffer 后有 StringBuilder,兩者就像是孿生雙胞胎,該有的都有,只不過大哥 StringBuffer 因為多呼吸兩口新鮮空氣,所以是執行緒安全的,

public synchronized StringBuffer append(String str) {
    toStringCache = null;
    super.append(str);
    return this;
}

StringBuffer 類的 append 方法比 StringBuilder 多了一個關鍵字 synchronized,可暫時忽略 toStringCache = null,

synchronized 是 Java 中的一個非常容易臉熟的關鍵字,是一種同步鎖,它修飾的方法被稱為同步方法,是執行緒安全的,

04、String 類的 concat 方法

單就姿勢上來看,String 類的 concat 方法就好像 StringBuilder 類的 append:

String chenmo = "沉默";
String wanger = "王二";

System.out.println(chenmo.concat(wanger));

但假如有這樣兩行代碼:

chenmo += wanger;
chenmo = chenmo.concat(wanger);

它們之間究竟有多大的差別呢?

之前我們已經了解到,chenmo += wanger 實際上相當于 (new StringBuilder(String.valueOf(chenmo))).append(wanger).toString(),

要探究“+”號運算子和 concat 之間的差別,實際上要看 append 方法和 concat 方法之間的差別,

append 方法的原始碼之前分析過了,我們就來看一下 concat 方法的原始碼吧,

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);
}

1)如果拼接的字串的長度為 0,那么回傳拼接前的字串,

if (otherLen == 0) {
    return this;
}

2)將原字串的字符陣列 value 復制到變數 buf 陣列中,

char buf[] = Arrays.copyOf(value, len + otherLen);

3)把拼接的字串 str 復制到字符陣列 buf 中,并回傳新的字串物件,

str.getChars(buf, len);
return new String(buf, true);

通過原始碼分析我們大致可以得出以下結論:

1)如果拼接的字串是 null,concat 時候就會拋出 NullPointerException,“+”號運算子會當做是“null”字串來處理,

2)如果拼接的字串是一個空字串(""),那么 concat 的效率要更高一點,畢竟不需要 new StringBuilder 物件,

3)如果拼接的字串非常多,concat 的效率就會下降,因為創建的字串物件越多,開銷就越大,

注意了!!!

弱弱地問一下啊,還有在用 JSP 的同學嗎?EL 運算式中是不允許使用“+”運算子來拼接字串的,這時候就只能用 concat 了,

${chenmo.concat('-').concat(wanger)}

05、String 類的 join 方法

JDK 1.8 提供了一種新的字串拼接姿勢:String 類增加了一個靜態方法 join,

String chenmo = "沉默";
String wanger = "王二";
String cmower = String.join("", chenmo, wanger);
System.out.println(cmower);
//第一個引數為字串連接符,比如說:
String message = String.join("-", "王二", "太特么", "有趣了");
//輸出結果為:王二-太特么-有趣了

我們來看一下 join 方法的原始碼:

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 = new StringJoiner(delimiter);
    for (CharSequence cs: elements) {
        joiner.add(cs);
    }
    return joiner.toString();
}

發現了一個新類 StringJoiner,類名看起來很 6,讀起來也很順口,StringJoiner 是 java.util 包中的一個類,用于構造一個由分隔符重新連接的字符序列,限于篇幅,本文就不再做過多介紹了,感興趣的同學可以去了解一下,

06、StringUtils.join

實戰專案當中,我們處理字串的時候,經常會用到這個類——org.apache.commons.lang3.StringUtils,該類的 join 方法是字串拼接的一種新姿勢,

String chenmo = "沉默";
String wanger = "王二";

StringUtils.join(chenmo, wanger);

該方法更善于拼接陣列中的字串,并且不用擔心 NullPointerException,

StringUtils.join(null)            = null
StringUtils.join([])              = ""
StringUtils.join([null])          = ""
StringUtils.join(["a", "b", "c"]) = "abc"
StringUtils.join([null, "", "a"]) = "a"

通過查看原始碼我們可以發現,其內部使用的仍然是 StringBuilder,

public static String join(final Object[] array, String separator, final int startIndex, final int endIndex) {
    if (array == null) {
        return null;
    }
    if (separator == null) {
        separator = EMPTY;
    }

    final StringBuilder buf = new StringBuilder(noOfItems * 16);

    for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) {
        if (i > startIndex) {
            buf.append(separator);
        }
        if (array[i] != null) {
            buf.append(array[i]);
        }
    }
    return buf.toString();
}

大家讀到這,不約而同會有這樣一種感覺:沒想到啊沒想到,字串拼接足足有 6 種姿勢啊,晚上回到家一定要一一嘗試下,

07、給小菜一個答復

我相信,小菜讀到我這篇文章的時候,他一定會明白為什么阿里巴巴不建議在 for 回圈中使用”+”號運算子進行字串拼接了,

來看兩段代碼,

第一段,for 回圈中使用”+”號運算子,

String result = "";
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    result += "六六六";
}

第二段,for 回圈中使用 append,

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    sb.append("六六六");
}

 

這兩段代碼分別會耗時多長時間呢?在我的 iMac 上測驗出的結果是:

1)第一段代碼執行完的時間為 6212 毫秒

2)第二段代碼執行完的時間為 1 毫秒

差距也太特么大了吧!為什么呢?

我相信有不少同學已經有了自己的答案:第一段的 for 回圈中創建了大量的 StringBuilder 物件,而第二段代碼至始至終只有一個 StringBuilder 物件,

 

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