Effective Java 第三版——63. 注意字符串连接的性能

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书中的源代码地址：https://github.com/jbloch/effective-java-3e-source-code

注意，书中的有些代码里方法是基于Java 9 API中的，所以JDK 最好下载 JDK 9以上的版本。

63. 注意字符串连接的性能

字符串连接操作符(+)是将几个字符串组合成一个字符串的便捷的方法。对于生成单行输出或构造一个小的、固定大小的对象的字符串表示形式，它是可以的，但是它不能伸缩。重复使用字符串连接运算符来连接n个字符串需要n的平方级的时间。这是由于字符串是不可变的这一事实导致的结果(条目 17)。当连接两个字符串时，需要复制这两个字符串的内容。

例如，考虑这个方法，它通过为每个项目重复连接一行来构造账单语句的字符串表示:

// Inappropriate use of string concatenation - Performs poorly!
public String statement() {
    String result = "";
    for (int i = 0; i < numItems(); i++)
        result += lineForItem(i);  // String concatenation
    return result;
}

如果项的数量很大，则该方法的性能非常糟糕。为了达到可接受的性能，使用StringBuilder代替String来存储正在构建的语句:

public String statement() {
    StringBuilder b = new StringBuilder(numItems() * LINE_WIDTH);
    for (int i = 0; i < numItems(); i++)
        b.append(lineForItem(i));
    return b.toString();
}

自Java 6以来，为了使字符串连接更快，已经做了大量工作，但是这两个方法在性能上的差异仍然很大：如果numItems返回100个元素，每个lineForItem返回一个固定长度为80个字符串，那么在我的机器上运行，第二个方法的速度是第一个方法的6.5倍。由于第一种方法在项目数量上是平方级增长的，而第二种方法是线性的，所以随着项目数量的增加，性能差异会变得越来越大。注意，第二个方法预先分配了一个足够大的StringBuilder来保存整个结果，从而消除了自动增长的需要。即使使用默认大小的StringBuilder，它仍然比第一个方法快5.5倍。

道理很简单：除非性能无关紧要，否则不要使用字符串连接操作符组合多个字符串。而是使用StringBuilder的append方法。或者，使用字符数组，或者一次处理一个字符串，而不是把它们组合起来。