StringBuilder和StringBuffer解析（百度面试题优化须要用到的）
StringBuilder是java5及以后提供的API，它不是线程安全的，而StringBuffer是java1.4曾经的API，它是线程安全的，所以说StringBuilder的效率更高一些，今天来讲一下在java中字符串连接的几种方法比較。。
写这篇文章主要是关于曾经的一篇文章百度面试题，中因为循环中字符串的连接问题须要优化一下。。
字符串是Java程序中最经常使用的一种数据结构之中的一个。在Java中的String类已经重载的"+"。也就是说，字符串能够直接使用"+"进行连接，如以下代码所看到的：
String s = "abc" + "ddd";
但这样做真的好吗？当然，这个问题不能简单地回答yes or no。要依据详细情况来
定。在Java中提供了一个StringBuilder类（这个类仅仅在J2SE5及以上版本号提供，曾经的版本号使用 StringBuffer类），这个类也能够起到"+"的作用。那么我们应该用哪个呢？
以下让我们先看看例如以下的代码：
package string;
public class TestSimplePlus
{
public static void main(String[] args)
{
String s = "abc";
String ss = "ok" + s + "xyz" + 5;
System.out.println(ss);
}
}
上面的代码将会输出正确的结果。从表面上看，对字符串和整型使用"+"号并没有什么差别，但事实真的如此吗？以下让我们来看看这段代码的本质。
我们首先使用反编译工具（如jdk带的javap、或jad）将TestSimplePlus反编译成Java Byte Code，当中的奥秘就一目了然了。在本文将使用jad来反编译，命令例如以下：
jad -o -a -s d.java TestSimplePlus.class
反编译后的代码例如以下：
package string; import java.io.PrintStream; public class TestSimplePlus
{
public TestSimplePlus()
{
// 0 0:aload_0
// 1 1:invokespecial #8 < Method void Object()>
// 2 4:return
} public static void main(String args[])
{
String s = "abc";
// 0 0:ldc1 #16 < String "abc">
// 1 2:astore_1
String ss = (new StringBuilder("ok")).append(s).append("xyz").append(5).toString();
// 2 3:new #18 < Class StringBuilder>
// 3 6:dup
// 4 7:ldc1 #20 < String "ok">
// 5 9:invokespecial #22 < Method void StringBuilder(String)>
// 6 12:aload_1
// 7 13:invokevirtual #25 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 8 16:ldc1 #29 < String "xyz">
// 9 18:invokevirtual #25 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 10 21:iconst_5
// 11 22:invokevirtual #31 < Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
// 12 25:invokevirtual #34 < Method String StringBuilder.toString()>
// 13 28:astore_2
System.out.println(ss);
// 14 29:getstatic #38 < Field PrintStream System.out>
// 15 32:aload_2
// 16 33:invokevirtual #44 < Method void PrintStream.println(String)>
// 17 36:return
}
}
读者可能看到上面的Java字节码感到迷糊，只是大家不必操心。本文的目的并非解说Java Byte Code，因此，并不用了解详细的字节码的含义。
使用jad反编译的优点之中的一个就是能够同一时候生成字节码和源码。这样能够进行对比研究。从上面的代码非常easy看出，尽管在源程序中使用了"+"，但在编 译时仍然将"+"转换成StringBuilder。因此，我们能够得出结论，在Java中不管使用何种方式进行字符串连接，实际上都使用的是 StringBuilder类。
那么是不是能够依据这个结论推出使用"+"和StringBuilder类的效果是一样的呢？这个要从两个方面的解释。假设从执行结果来解释，那么"+"和StringBuilder是全然等效的。但假设从执行效率和资源消耗方面看，那它们将存在非常大的差别。
当然，假设连接字符串行表达式非常easy（如上面的顺序结构），那么"+"和StringBuilder类基本是一样的，但假设结构比較复杂，如使用循环来连接字符串，那么产生的Java Byte Code就会有非常大的差别。先让我们看看例如以下的代码：
package string; import java.util.*; public class TestComplexPlus
{
public static void main(String[] args)
{
String s = "";
Random rand = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
s = s + rand.nextInt(1000) + " ";
}
System.out.println(s);
}
}
上面的代码返编译后的Java Byte Code例如以下：
package string; import java.io.PrintStream;
import java.util.Random; public class TestComplexPlus
{ public TestComplexPlus()
{
// 0 0:aload_0
// 1 1:invokespecial #8 < Method void Object()>
// 2 4:return
} public static void main(String args[])
{
String s = "";
// 0 0:ldc1 #16 < String "">
// 1 2:astore_1
Random rand = new Random();
// 2 3:new #18 < Class Random>
// 3 6:dup
// 4 7:invokespecial #20 < Method void Random()>
// 5 10:astore_2
for(int i = 0; i < 10; i++)
//* 6 11:iconst_0
//* 7 12:istore_3
//* 8 13:goto 49
s = (new StringBuilder(String.valueOf(s))).append(rand.nextInt(1000)).append(" ").toString();
// 9 16:new #21 < Class StringBuilder>
// 10 19:dup
// 11 20:aload_1
// 12 21:invokestatic #23 < Method String String.valueOf(Object)>
// 13 24:invokespecial #29 < Method void StringBuilder(String)>
// 14 27:aload_2
// 15 28:sipush 1000
// 16 31:invokevirtual #32 < Method int Random.nextInt(int)>
// 17 34:invokevirtual #36 < Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
// 18 37:ldc1 #40 < String " ">
// 19 39:invokevirtual #42 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 20 42:invokevirtual #45 < Method String StringBuilder.toString()>
// 21 45:astore_1 // 22 46:iinc 3 1
// 23 49:iload_3
// 24 50:bipush 10
// 25 52:icmplt 16
System.out.println(s);
// 26 55:getstatic #49 < Field PrintStream System.out>
// 27 58:aload_1
// 28 59:invokevirtual #55 < Method void PrintStream.println(String)>
// 29 62:return
}
}
大家能够看到，尽管编译器将"+"转换成了StringBuilder类，但创建StringBuilder对象的位置却在for语句内部。这就意 味着每运行一次循环，就会创建一个StringBuilder对象（对于本例来说，是创建了10个StringBuilder对象），尽管Java有垃圾 回收器，但这个回收器的工作时间是不定的。假设不断产生这种垃圾，那么仍然会占用大量的资源。解决问题的方法就是在程序中直接使用 StringBuilder类来连接字符串，代码例如以下：
package string; import java.util.*; public class TestStringBuilder
{
public static void main(String[] args)
{
String s = "";
Random rand = new Random();
StringBuilder result = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
result.append(rand.nextInt(1000));
result.append(" ");
}
System.out.println(result.toString());
}
}
上面代码反编译后的结果例如以下：
package string; import java.io.PrintStream;
import java.util.Random; public class TestStringBuilder
{ public TestStringBuilder()
{
// 0 0:aload_0
// 1 1:invokespecial #8 < Method void Object()>
// 2 4:return
} public static void main(String args[])
{
String s = "";
// 0 0:ldc1 #16 < String "">
// 1 2:astore_1
Random rand = new Random();
// 2 3:new #18 < Class Random>
// 3 6:dup
// 4 7:invokespecial #20 < Method void Random()>
// 5 10:astore_2
StringBuilder result = new StringBuilder();
// 6 11:new #21 < Class StringBuilder>
// 7 14:dup
// 8 15:invokespecial #23 < Method void StringBuilder()>
// 9 18:astore_3
for(int i = 0; i < 10; i++)
//* 10 19:iconst_0
//* 11 20:istore 4
//* 12 22:goto 47
{
result.append(rand.nextInt(1000));
// 13 25:aload_3
// 14 26:aload_2
// 15 27:sipush 1000
// 16 30:invokevirtual #24 < Method int Random.nextInt(int)>
// 17 33:invokevirtual #28 < Method StringBuilder StringBuilder.append(int)>
// 18 36:pop
result.append(" ");
// 19 37:aload_3
// 20 38:ldc1 #32 < String " ">
// 21 40:invokevirtual #34 < Method StringBuilder StringBuilder.append(String)>
// 22 43:pop
} // 23 44:iinc 4 1
// 24 47:iload 4
// 25 49:bipush 10
// 26 51:icmplt 25
System.out.println(result.toString());
// 27 54:getstatic #37 < Field PrintStream System.out>
// 28 57:aload_3
// 29 58:invokevirtual #43 < Method String StringBuilder.toString()>
// 30 61:invokevirtual #47 < Method void PrintStream.println(String)>
// 31 64:return
}
}
从上面的反编译结果能够看出，创建StringBuilder的代码被放在了for语句外。尽管这样处理在源程序中看起来复杂，但却换来了更高的效率，同一时候消耗的资源也更少了。
在使用StringBuilder类时要注意，尽量不要"+"和StringBuilder混着用，否则会创建很多其它的StringBuilder对象，如以下代码所：
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
result.append(rand.nextInt(1000));
result.append(" ");
}
改成例如以下形式： for (int i = 0; i < 10; i++)
{
result.append(rand.nextInt(1000) + " ");
} 则反编译后的结果例如以下： for(int i = 0; i < 10; i++)
//* 10 19:iconst_0
//* 11 20:istore 4
//* 12 22:goto 65
{
result.append((new StringBuilder(String.valueOf(rand.nextInt(1000)))).append(" ").toString());
// 13 25:aload_3
// 14 26:new #21 < Class StringBuilder>
// 15 29:dup
从上面的代码能够看出，Java编译器将"+"编译成了StringBuilder类，这样for语句每循环一次，又创建了一个StringBuilder对象。
假设将上面的代码在JDK1.4下编译，必须将StringBuilder改为StringBuffer，而JDK1.4将"+"转换为 StringBuffer（由于JDK1.4并没有提供StringBuilder类）。StringBuffer和StringBuilder的功能基 本一样，仅仅是StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder不是线程安全的。因此，StringBuilder的效率会更高。
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