没使用加号拼接字符串,面试官竟然问我为什么

面试官 :为什么String设计成不可变的?

小小白 :主要是为了确保String对象中存储的值不会被改变,充分利用字符串常量池的优化策略,同时字符串对象的hashCode也不会被改变。如果String设计成可变的,那么自定义的类就可以通过集成String,重写其中的方法将其存储的值改变。如果String是可变的,将String类型变量作为参数传递的过程中,存储的将有可能会被改变,这样会导致安全隐患。

面试官 :平时编码过程中字符串的拼接使用什么?

小小白 :如果不会出现多线程并发的情况,使用StringBuilder;如果会出现多线程并发的情况,使用StringBuffer。

面试官 :为什么不使用加号(+)?

小小白 :StringBuffer就不对比说了,它比StringBuilder多了线程安全控制,同样的方法使用synchronized控制并发访问,性能上必定会比StringBuilder差。举一个使用样例就能看出差别,下面的代码执行就会发现,使用StringBuilder会比加号的方式快很多(忽略输出中的字符串拼接方式)。         

// 加号方式拼接字符串

long startTimeInMillis = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();

String result = "start:";

for(int i = 0; i < 10000; i++){

result = result + i;

}

long endTimeInMillis = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();

long executeTimeInMillis = endTimeInMillis - startTimeInMillis;

System.out.println("executeTimeInMillis:" + executeTimeInMillis);

输出结果:executeTimeInMillis:342

// StringBuilder#append方法拼接字符串

long startTimeInMillis = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();

StringBuilder result = new StringBuilder("start:");

for (int i = 0; i < 10; i++) {

result.append(i);

}

long endTimeInMillis = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();

long executeTimeInMillis = endTimeInMillis - startTimeInMillis;

System.out.println("executeTimeInMillis:" + executeTimeInMillis);

输出结果:executeTimeInMillis:18

面试官 :JDK不是已经对字符串使用加号的拼接做优化了吗,为什么还是会慢?

小小白 :使用JDK8编译使用加号方式拼接字符串的代码,然后使用javap -c命令反编译class文件,结果如下:

Code:

0: aload_0

1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V

4: return

public static void main(java.lang.String[]);

Code:

0: invokestatic #2 // Method java/util/Calendar.getInstance:()Ljava/util/Calendar;

3: invokevirtual #3 // Method java/util/Calendar.getTimeInMillis:()J

6: lstore_1

7: ldc #4 // String start:

9: astore_3

10: iconst_0

11: istore 4

13: iload 4

15: sipush 10000

18: if_icmpge 47

21: new #5 // class java/lang/StringBuilder

24: dup

25: invokespecial #6 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V

28: aload_3

29: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

32: iload 4

34: invokevirtual #8 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;

37: invokevirtual #9 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;

40: astore_3

41: iinc 4, 1

44: goto 13

47: invokestatic #2 // Method java/util/Calendar.getInstance:()Ljava/util/Calendar;

50: invokevirtual #3 // Method java/util/Calendar.getTimeInMillis:()J

53: lstore 4

55: getstatic #10 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

58: new #5 // class java/lang/StringBuilder

61: dup

62: invokespecial #6 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V

65: ldc #11 // String executeTimeInMillis:

67: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

70: lload 4

72: lload_1

73: lsub

74: invokevirtual #12 // Method java/lang/StringBuilder.append:(J)Ljava/lang/StringBuilder;

77: invokevirtual #9 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;

80: invokevirtual #13 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

83: return

从上面的21可以看到,在这一行new了一个StringBuilder对象,然后开始执行对象的初始化和字符串的拼接append方法,注意看44,这里执行了goto 13,就是转到13继续执行,从13开始会发现,后面还是new了一个StringBuilder对象,然后执行对象的初始化和字符串的拼接append方法,接着继续goto 13,也就是说循环体中不断的创建StringBuilder对象,调用append方法实现字符串的拼接。虽然,JDK编译的时候使用StringBuilder优化了原来通过不断创建新String对象的拼接字符串的方式,但是在循环体中不断创建对象的方式不是最优的,而且这样频繁创建对象会可能会触发GC。所以,显然直接使用StringBuilder#append方法会高效一些。

面试官 :那是不是都不能使用加号(+)的方式拼接字符串?

小小白 :也不是的。如果是简单的静态字符串拼接(拼接中不需要动态的计算字符串值),可以使用加号的方式,因为编译器在编译阶段会聪明的计算出结果。

面试官 :下面代码的运行结果又是什么?

String t0 = new String("hello") + new String("world");

t0.intern();

String t1 = "helloworld";

System.out.println(t0 == t1);

小小白 :JDK1.7之前的版本为false,JDK1.7开始为true。

面试官 :为什么结果不同?

请点击阅读 《String引发的提问,我差点跪了》

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