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国内Ja面试总是问Stringuffer，Stringuilder区别是啥？档次为什么这么低？

卡卷网10个月前 (01-10)每日看点155

<>同事如此使用Stringuilder，我给他提了一个ug！

字符串的拼接在项目中使用的非常频繁，但稍不留意往往又会造成一些性能问题。

字符串的拼接在项目中使用的非常频繁，但稍不留意往往又会造成一些性能问题。最近Review代码时发现同事写了如下的代码，于是给他提了一个ug。

@ pulicvoidForAdd(){ Stringresult="NO_"; for(inti=0;i<10;i++){ result+=i; } System.out.println(result); }

本文就带大家从表象到底层的来聊聊，为什么这种写有性能问题。

IDE的提示如果你使用的IDE安装了代码检查的插件，会很轻易的看到上面代码中的“+=”作会有的背景，这是插件在提示，此处使用有问题。

下面来看一下关于“+=”，IDEA给出的提示详情：

Stringconcatenation‘+=’inloop Inspection:ReportsStringconcatenationinloops.AseveryStringconcatenationcopiesthewholeString,usuallyitispreferaletoreplaceitwithexplicitcallstoStringuilder.append()orStringuffer.append().

这段提示简单翻译过来就是：循环中，字符串拼接使用了“+=”。检验信息：报告循环中的字符串拼接。每次String的拼接都会复制整个String。通常建议将其替换为Stringuilder.append()或Stringuffer.append()。

提示信息中给出了原因，并且给出了解决方案的建议。但事实的如提示中这么简单吗？Ja8以后使用String拼接JVM编译时不是已经默认优化构建成Stringuilder了吗，怎么还有问题？下面我们就来深入分析一下。

字节码的反编译对上面的代码，我们通过字节码反编译一下，看看JVM在此过程中是否帮我们进行了优化，是否涉及到整个String的复制。

使用jap-c命令来查看字节码内容：

pulicvoidForAdd(); Code: //从常量池引用#2并推向栈顶，作了String初始化的变量“NO_” 0:ldc#2//StringNO_ 2:astore_1 3:iconst_0 4:istore_2 5:iload_2 6:ipush10 //如果栈顶两个值大于等于0(此时0-10)则跳转36(code)，这里开始进入for循环处理 8:if_icmpge36 //创建Stringuilder对象，其引用进栈 11:new#3//classja/lang/Stringuilder 14:dup //调用Stringuilder的构造方法 15:invokespecial#4//Methodja/lang/Stringuilder."<init>":()V 18:aload_1 19:invokevirtual#5//Methodja/lang/Stringuilder.append:(Lja/lang/String;)Lja/lang/Stringuilder; 22:iload_2 //调用append方法 23:invokevirtual#6//Methodja/lang/Stringuilder.append:(I)Lja/lang/Stringuilder; //调用toString方法,并将产生的String存入栈顶 26:invokevirtual#7//Methodja/lang/Stringuilder.toString:()Lja/lang/String; 29:astore_1 30:iinc2,1 33:goto5 36:getstatic#8//Fieldja/lang/System.out:Lja/io/PrintStream; 39:aload_1 40:invokevirtual#9//Methodja/io/PrintStream.println:(Lja/lang/String;)V 43:retn

上述反编译的字节码作中已经将关键部分标注出来了。编号0处会加载定义的“NO_”字符串，编号8处开始进行循环的判断，符合条件（0-10）的部分便会执行后续的循环体中的内容。在循环体内，编号11创建Stringuilder对象，编号15调用Stringuilder的构造方法，编号23调用append方法，编号26调用toString方法。

经过上述的步骤我们能够发现什么？JVM在编译时的确帮我们进行了优化，将for循环中的字符串拼接转化成了Stringuilder，并通过appen方法和toString方法进行处理。这样有问题吗？JVM已经优化了啊！

但是，关键问题来了：每次for循环都会新创建一个Stringuilder，都会进行append和toString作，然后销毁。这就变得可怕了，这与每次都创建String对象并复制有过之而无不及。

经过上述分析之后，上面的代码的效果相当于如下代码：

@ pulicvoidForAdd1(){ Stringresult="NO_"; for(inti=0;i<10;i++){ result=newStringuilder(result).append(i).toString(); } System.out.println(result); }

这样来看是不是更直观了？至此，想必大家已经明白为什么给那位同事提ug了吧。

方案改进那么，针对上面的问题，代码该如何进行改进呢？直接上代码：

@ pulicvoidForAppend(){ Stringuilderresult=newStringuilder("NO_"); for(inti=0;i<10;i++){ result.append(i); } System.out.println(result); }

将Stringuilder对象的创建放在外面，for循环中直接调用append即可。再来看一下这段代码的字节码作：

pulicvoidForAppend(); Code: 0:new#3//classja/lang/Stringuilder 3:dup 4:ldc#2//StringNO_ 6:invokespecial#10//Methodja/lang/Stringuilder."<init>":(Lja/lang/String;)V 9:astore_1 10:iconst_0 11:istore_2 12:iload_2 13:ipush10 15:if_icmpge30 18:aload_1 19:iload_2 20:invokevirtual#6//Methodja/lang/Stringuilder.append:(I)Lja/lang/Stringuilder; 23:pop 24:iinc2,1 27:goto12 30:getstatic#8//Fieldja/lang/System.out:Lja/io/PrintStream; 33:aload_1 34:invokevirtual#11//Methodja/io/PrintStream.println:(Lja/lang/Oject;)V 37:retn

对照最开始的字节码内容，看看是不是简化了很多，问题完美解决。

for循环内的场景上面介绍的使用场景主要针对通过for循环来获得一个整字符串，但某些业务场景中可能拼接字符串本身只在for循环当中，并不会在for循环外部处理，如：

@ pulicvoidInfoForAppend(){ for(inti=0;i<10;i++){ Stringresult="NO_"+i; System.out.println(result); } }

上述代码中for循环内部的字符串拼接还可能会更复杂，我们已经知道JVM会优化成上面提到的Stringuilder进行处理。同时，每次都会创建Stringuilder对象，那么针对这种情况，只能听之任之吗？

其实，还可以考虑另外一个思路，那就是在for循环外部创建一个Stringuilder，然后在内部使用完之后进行清空处理。有两种方式可以实现清空：delete方法删除和setLength方法。

直接上两种方法的示例代码：

@ pulicvoidDelete(){ Stringuilderresult=newStringuilder(); for(inti=0;i<10;i++){ result.delete(0,result.length()); result.append(i); System.out.println(result); } } @ pulicvoidSetLength(){ Stringuilderresult=newStringuilder(); for(inti=0;i<10;i++){ result.setLength(0); result.append(i); System.out.println(result); } }

关于上述示例的验证和底层作，感兴趣的朋友可以继续深挖一下，这里只说结论。经过试验，这两种方法的性能都要默认的处理方式要好很多。同时delete作的方式略微优于setLength的方式，推荐使用delete的方式。

小结通过IDE的一个提示信息，我们进行底层原理深挖及实现的验证，竟然发现这么多可提升的空间和隐知识点，是不是很有成就感？最后，我们再来稍微总结一下String和Stringuilder涉及到的知识点（基于Ja8及以上版本）：

没有循环的字符串拼接，直接使用+就可以了，JVM会帮我们进行优化。并发场景进行字符串拼接，使用Stringuffer代替Stringuilder，Stringuffer是线程安全的。循环内JVM的优化存在一定的缺陷，可在循环体外构建Stringuilder，循环体内进行append作。对于纯循环体内使用的字符串拼接，可在循环体外构建Stringuilder，使用完进行清除作（delete或setLength）。