阿里巴巴Java开发手册_不建议在循环体中使用+进行字符串拼接

18. 【推荐】循环体内，字符串的连接方式，使用StringBuilder的append方法进行扩展。
说明：下例中，反编译出的字节码文件显示每次循环都会new出一个StringBuilder对象，然后进行append操作，
最后通过toString方法返回String对象，造成内存资源浪费。
反例：
String str = "start";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
str = str + "hello";
}

1.String是Java中一个不可变的类，所以他一旦被实例化就无法被修改。

不可变类的实例一旦创建，其成员变量的值就不能被修改。这样设计有很多好处，比如可以缓存hashcode、使用更加便利以及更加安全等。

但是，既然字符串是不可变的，那么字符串拼接又是怎么回事呢？

其实，所有的所谓字符串拼接，都是重新生成了一个新的字符串

2.
运算符重载：在计算机程序设计中，运算符重载（英语：operator overloading）是多态的一种。
运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。

语法糖：语法糖（Syntactic sugar），也译为糖衣语法，是由英国计算机科学家彼得·兰丁发明的一个术语，
指计算机语言中添加的某种语法，这种语法对语言的功能没有影响，但是更方便程序员使用。
语法糖让程序更加简洁，有更高的可读性。

3.使用+拼接字符串的实现原理

使用+拼接字符串，其实只是Java提供的一个语法糖
Java中的+对字符串的拼接，其实现原理是使用StringBuilder.append

4.concat实现

concat方法的源代码:
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);
}

这段代码首先创建了一个字符数组，长度是已有字符串和待拼接字符串的长度之和，
再把两个字符串的值复制到新的字符数组中，并使用这个字符数组创建一个新的String对象并返回。

5.StringBuffer和StringBuilder的实现原理

StringBuilder类也封装了一个字符数组: char[] value;
与String不同的是，它并不是final的，所以他是可以修改的。
另外，与String不同，字符数组中不一定所有位置都已经被使用，
它有一个实例变量，表示数组中已经使用的字符个数
int count;

append源码继承了AbstractStringBuilder类中的append方法：
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null)
return appendNull();
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);//这里传入的参数是增加字符串以后所需要的数组的最小长度
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}

append会直接拷贝字符到内部的字符数组中，如果字符数组长度不够，会进行扩展。
StringBuffer和StringBuilder类似，最大的区别就是StringBuffer是线程安全的

StringBuffer的append方法：
public synchronized StringBuffer append(String str) {
toStringCache = null;
super.append(str);
return this;
}
该方法使用synchronized进行声明，说明是一个线程安全的方法

6.StringUtils.join实现

StringUtils.join的源代码：

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;
}

// endIndex - startIndex > 0: Len = NofStrings *(len(firstString) + len(separator))
// (Assuming that all Strings are roughly equally long)
final int noOfItems = endIndex - startIndex;
if (noOfItems <= 0) {
return 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();
}

也是通过StringBuilder来实现的。

7.比较

long t1 = System.currentTimeMillis();

String str1 = "hello";
String str2 = "world";
StringBuilder str3 = new StringBuilder();
StringBuffer str4 = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 50000; i++) {
//str1 = str1 + str2;//cost:5325
//str1.concat(str2);//cost:5
//str3.append(str2);//cost:2
str4.append(str2);//cost:3

}
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("cost:" + (t2 - t1));

StringBuilder<StringBuffer<concat<+<StringUtils.join

8.结论

直接使用StringBuilder的方式是效率最高的。因为StringBuilder天生就是设计来定义可变字符串和字符串的变化操作的。
如果不是在循环体中进行字符串拼接的话，直接使用+就好了。

如果在并发场景中进行字符串拼接的话，要使用StringBuffer来代替StringBuilder。