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."":()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."":()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."":()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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