给定下面的2个toString()实现,哪个是首选的:
public String toString(){
return "{a:"+ a + ", b:" + b + ", c: " + c +"}";
}
or
public String toString(){
StringBuilder sb = new StringBuilder(100);
return sb.append("{a:").append(a)
.append(", b:").append(b)
.append(", c:").append(c)
.append("}")
.toString();
}
?
更重要的是,鉴于我们只有3个属性,它可能不会有什么不同,但在什么时候你会从+ concat切换到StringBuilder?
出于性能考虑,不鼓励使用+=(字符串连接)。原因是:Java String是一个不可变的,每当一个新的连接完成时,一个新的String就会被创建(新的String与已经在String池中的旧String具有不同的指纹)。创建新的字符串会给GC带来压力,并降低程序的运行速度:创建对象的开销很大。
下面的代码将使其更加实用和清晰。
public static void main(String[] args)
{
// warming up
for(int i = 0; i < 100; i++)
RandomStringUtils.randomAlphanumeric(1024);
final StringBuilder appender = new StringBuilder();
for(int i = 0; i < 100; i++)
appender.append(RandomStringUtils.randomAlphanumeric(i));
// testing
for(int i = 1; i <= 10000; i*=10)
test(i);
}
public static void test(final int howMany)
{
List<String> samples = new ArrayList<>(howMany);
for(int i = 0; i < howMany; i++)
samples.add(RandomStringUtils.randomAlphabetic(128));
final StringBuilder builder = new StringBuilder();
long start = System.nanoTime();
for(String sample: samples)
builder.append(sample);
builder.toString();
long elapsed = System.nanoTime() - start;
System.out.printf("builder - %d - elapsed: %dus\n", howMany, elapsed / 1000);
String accumulator = "";
start = System.nanoTime();
for(String sample: samples)
accumulator += sample;
elapsed = System.nanoTime() - start;
System.out.printf("concatenation - %d - elapsed: %dus\n", howMany, elapsed / (int) 1e3);
start = System.nanoTime();
String newOne = null;
for(String sample: samples)
newOne = new String(sample);
elapsed = System.nanoTime() - start;
System.out.printf("creation - %d - elapsed: %dus\n\n", howMany, elapsed / 1000);
}
下面报告了运行的结果。
builder - 1 - elapsed: 132us
concatenation - 1 - elapsed: 4us
creation - 1 - elapsed: 5us
builder - 10 - elapsed: 9us
concatenation - 10 - elapsed: 26us
creation - 10 - elapsed: 5us
builder - 100 - elapsed: 77us
concatenation - 100 - elapsed: 1669us
creation - 100 - elapsed: 43us
builder - 1000 - elapsed: 511us
concatenation - 1000 - elapsed: 111504us
creation - 1000 - elapsed: 282us
builder - 10000 - elapsed: 3364us
concatenation - 10000 - elapsed: 5709793us
creation - 10000 - elapsed: 972us
不考虑1个连接的结果(JIT还没有完成它的工作),即使对于10个连接,性能惩罚也是相关的;对于成千上万的连接,差异是巨大的。
从这个非常快速的实验中得到的教训(很容易用上面的代码重现):永远不要使用+=将字符串连接在一起,即使是在需要一些连接的非常基本的情况下(正如前面所说,创建新字符串无论如何都是昂贵的,并且会给GC带来压力)。
在大多数情况下,你不会看到这两种方法之间的实际区别,但很容易构建一个像下面这样的最坏情况:
public class Main
{
public static void main(String[] args)
{
long now = System.currentTimeMillis();
slow();
System.out.println("slow elapsed " + (System.currentTimeMillis() - now) + " ms");
now = System.currentTimeMillis();
fast();
System.out.println("fast elapsed " + (System.currentTimeMillis() - now) + " ms");
}
private static void fast()
{
StringBuilder s = new StringBuilder();
for(int i=0;i<100000;i++)
s.append("*");
}
private static void slow()
{
String s = "";
for(int i=0;i<100000;i++)
s+="*";
}
}
输出结果为:
slow elapsed 11741 ms
fast elapsed 7 ms
问题是,+=追加到一个字符串重构一个新的字符串,所以它的代价是字符串长度的线性(两者的和)。
对于你的问题
第二种方法更快,但可读性较差,也更难维护。
正如我所说,在你的具体情况下,你可能看不到区别。
我喜欢:
String.format( "{a: %s, b: %s, c: %s}", a, b, c );
...因为它简短易读。
我不会为速度而优化它,除非您在重复次数非常高的循环中使用它,并测量了性能差异。
我同意,如果必须输出大量参数,这个表单可能会令人困惑(就像其中一个评论所说的那样)。在这种情况下,我将切换到更可读的形式(可能使用apache-commons的ToStringBuilder -取自matt b的答案),并再次忽略性能。
值得一提的是,正如@ZhekaKozlov指出的那样,
自Java 9以来,+更快,除非JVM不知道如何优化它(例如,循环中的连接)。
我检查了以下代码的字节码(在Java 17中):
public class StringBM {
public String toStringPlus(String a) {
return "{a:" + a + ", b:" + ", c: " + "}";
}
public String toStringBuilder(String a) {
StringBuilder sb = new StringBuilder(100);
return sb.append("{a:").append(a)
.append(", b:")
.append(", c:")
.append("}")
.toString();
}
}
For toStringPlus:
0: aload_1
1: invokedynamic #7, 0 // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
6: areturn
for toStringBuilder:
0: new #11 // class java/lang/StringBuilder
3: dup
4: bipush 100
6: invokespecial #13 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(I)V
9: astore_2
10: aload_2
11: ldc #16 // String {a:
13: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
16: aload_1
17: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
20: ldc #22 // String , b:
22: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
25: ldc #24 // String , c:
27: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
30: ldc #26 // String }
32: invokevirtual #18 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
35: invokevirtual #28 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
38: areturn
+版本简单地调用动态函数makeConcatWithConstants和并传入方法参数{a:\u0001, b:, c:} (\u0001是参数占位符)。
而StringBuilder版本必须以“诚实”的方式来实现。
我想我们可以看到为什么+现在更快了。