两个字段拼接字符串_昨天还在 for 循环里写加号拼接字符串的那个同事，今天已经不在了...

川长思鸟来 2022-11-19 12:43 122阅读 0赞

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**引言**

都说 StringBuilder 在处理字符串拼接上效率要强于 String，但有时候我们的理解可能会存在一定的偏差。最近我在测试数据导入效率的时候就发现我以前对 StringBuilder 的部分理解是错误的。后来我通过实践测试 + 找原理 的方式搞清楚了这块的逻辑。现在将过程分享给大家

**测试用例**

我们的代码在循环中拼接字符串一般有两种情况

*  第一种就是每次循环将对象中的几个字段拼接成一个新字段，再赋值给对象
 *  第二种操作是在循环外创建一个字符串对象，每次循环向该字符串拼接新的内容。循环结束后得到拼接好的字符串

对于这两种情况，我创建了两个对照组

**第一组：**

在每次 For 循环中拼接字符串，即拼即用、用完即毁。分别使用 String 和 StringBuilder 拼接

/\*\* \* 循环内 String 拼接字符串，一次循环后销毁 \*/ public static void useString()\{ for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_BIGGER; i++) \{ String str = str1 + i + str2 + i + str3 + i + str4 ; \} \} /\*\* \* 循环内 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循环后销毁 \*/ public static void useStringBuilder()\{ for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_BIGGER; i++) \{ StringBuilder sb = new StringBuilder(); String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString(); \} \}

**第二组：**

多次 For 循环拼接一个字符串，循环结束后使用字符串，使用后由垃圾回收器回收。也是分别使用 String 和 StringBuilder 拼接

/\*\* \* 多次循环拼接成一个字符串 用 String \*/ public static void useStringSpliceOneStr ()\{ String str = ""; for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_LOWER; i++) \{ str += str1 + str2 + str3 + str4 + i; \} \} /\*\* \* 多次循环拼接成一个字符串 用 StringBuilder \*/ public static void useStringBuilderSpliceOneStr()\{ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_LOWER; i++) \{ sb.append(str1).append(str2).append(str3).append(str4).append(i); \} \}

为了保证测试质量，在每个测试项目进行前。线程休息 2s，之后空跑 5 次热身。最后执行 5 次求平均时间的方式计算时间

public static int executeSometime(int kind, int num) throws InterruptedException \{ Thread.sleep(2000); int sum = 0; for (int i = 0; i < num + 5; i++) \{ long begin = System.currentTimeMillis(); switch (kind)\{ case 1: useString(); break; case 2: useStringBuilder(); break; case 3: useStringSpliceOneStr(); break; case 4: useStringBuilderSpliceOneStr(); break; default: return 0; \} long end = System.currentTimeMillis(); if(i > 5)\{ sum += (end - begin); \} \} return sum / num; \}

**主方法**

public class StringTest \{ public static final int CYCLE\_NUM\_BIGGER = 10\_000\_000; public static final int CYCLE\_NUM\_LOWER = 10\_000; public static final String str1 = "张三"; public static final String str2 = "李四"; public static final String str3 = "王五"; public static final String str4 = "赵六"; public static void main(String\[\] args) throws InterruptedException \{ int time = 0; int num = 5; time = executeSometime(1, num); System.out.println("String拼接 "+ CYCLE\_NUM\_BIGGER +" 次，" + num + "次平均时间：" + time + " ms"); time = executeSometime(2, num); System.out.println("StringBuilder拼接 "+ CYCLE\_NUM\_BIGGER +" 次，" + num + "次平均时间：" + time + " ms"); time = executeSometime(3, num); System.out.println("String拼接单个字符串 "+ CYCLE\_NUM\_LOWER +" 次，" + num + "次平均时间：" + time + " ms"); time = executeSometime(4, num); System.out.println("StringBuilder拼接单个字符串 "+ CYCLE\_NUM\_LOWER +" 次，" + num + "次平均时间：" + time + " ms"); \} \}

**测试结果**

测试结果如下：

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**结果分析**

**第一组**  
10\_000\_000 次循环拼接，在循环内使用 String 和 StringBuilder 的效率是一样的！为什么呢？

使用 javap -c StringTest.class 反编译查看两个方法编译后的文件：

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可以发现 String 方法拼接字符串编译器优化后使用的就是 StringBuilder、因此用例1 和用例2 的效率是一样的。

**第二组**  
第二组的结果就是大家喜闻乐见的了，由于 10\_000\_000 次循环String 拼接实在太慢所以我采用了 10\_000 次拼接来分析。

分析用例3：虽然编译器会对 String 拼接做优化，但是它每次在循环内创建 StringBuilder 对象，在循环内销毁。下次循环他有创建。相比较用例4在循环外创建，多了 n 次 new 对象、销毁对象的操作、n - 1 次将 StringBuilder 转换成 String 的操作 。效率低也是理所应当了。

**扩展**  
第一组的测试还有一种写法：

/\*\* \* 循环内 使用 StringBuilder 拼接字符串，一次循环后销毁 \*/ public static void useStringBuilderOut()\{ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_BIGGER; i++) \{ // sb.setLength(0); sb.delete(0, sb.length()); String s = sb.append(str1).append(i).append(str2).append(i).append(str3).append(i).append(str4).toString(); \} \}

循环外创建 StringBuilder 每次循环开始的时候清空 StringBuilder 的内容然后拼接。这种写法无论使用 sb.setLength(0); 还是 sb.delete(0, sb.length()); 效率都比直接在循环内使用 String / StringBuilder 慢。奈何才疏学浅我一直想不明白为什么他慢。我猜测是 new 对象的速度比重置长度慢，于是这样测试了以下：

public static void createStringBuider() \{ for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_BIGGER; i++) \{ StringBuilder sb = new StringBuilder(); \} \} public static void cleanStringBuider() \{ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < CYCLE\_NUM\_BIGGER; i++) \{ sb.delete(0, sb.length()); \} \}

但是结果是 cleanStringBuider 更快。让我摸不着头脑

如果有大神看到希望可以帮忙分析分析

**结论**

*  编译器会将 String 拼接优化成使用 StringBuilder，但是还是有一些缺陷的。主要体现在循环内使用字符串拼接，编译器不会创建单个 StringBuilder 以复用
 *  对于多次循环内拼接一个字符串的需求：StringBuilder 很快，因为其避免了 n 次 new 对象、销毁对象的操作，n - 1 次将 StringBuilder 转换成 String 的操作
 *  StringBuilder 拼接不适用于循环内每次拼接即用的操作方式。因为编译器优化后的 String 拼接也是使用 StringBuilder 两者的效率一样。后者写起来还方便…

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