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简单了解一下字符串
String类里面是如何存放字符串的?
String的不可变性
字符串拼接的方法 1.使用拼接字符串
2. 使用concat
3. 使用StringBuilder
4.StringBuffer
使用字符串拼接的原理
使用concat
StringBuilder
效率比较 简单了解一下字符串 字符串在java…目录
简单了解一下字符串
String类里面是如何存放字符串的?
String的不可变性
字符串拼接的方法 1.使用拼接字符串
2. 使用concat
3. 使用StringBuilder
4.StringBuffer
使用字符串拼接的原理
使用concat
StringBuilder
效率比较 简单了解一下字符串 字符串在java中, 是非常常用的一个引用的数据类型, 在java中没有专门提供一个字符串类型, 而是提供一个与之对应的类, 这个类可以和基本数据类型所对应的包装类进行横向对比. 例如, String类和Integer类里面都提供了可以供我们管理这些数据的方法, 例如String类里面有toString, toUppercase. toCharArray, 等等方法, Integer里面有parseInt, intValue, 等方法 今天我们主要了解一下String类的情况. String类里面是如何存放字符串的? private final char value[];/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0原来里面是有一个value的字符数组, 一个字符串被分为一个一个字母, 存放在这个字符数组里面.
String的不可变性 为什么String类是不可变的?? 因为存放这个字符串的字符数字是使用private修饰的, 也就是说, 在这个包外面, 无法对这个value进行直接的访问(外界是看不到这个value字符数组的), 同时这个value数组被final修饰, 代表他不能被修改指向, 同时包里面也没有提供方法来修改这个字符数组里面的内容, 所以说无论怎么样这个字符数组都是不可变的. 一旦创建, 就不能改变. 这样子设计有很多好处, 比如可以缓存hashcode, 也可以使用更加安全和便利.
下面来介绍一下字符串拼接的四种常用方法
字符串拼接的方法 1.使用拼接字符串
public class Test {public static void main(String[] args) {String a hello;String b world;String c a b;System.out.println(c);}
}这里需要特别说明的一点事, 这里的加法 是java中提供的一个语法糖, 这个语法糖就例如基础类型对应的包装类的自动装拆箱一样. 什么是语法糖? 语法糖, 也被翻译成为糖衣语法, 是由英国计算机科学家, 彼得兰丁发明的一个术语, 这种语法对语言的功能没有影响, 但是更方便程序员使用, 语法糖让程序更加简洁, 有更高的可读性. 此外, 号除了可以拼接字符串和字符串, 还可以拼接其他基本数据类型, 例如Boolean类型, 如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {String a hello ;boolean b false;String c a b;System.out.println(c);}
}2. 使用concat 除了使用号之外, 还可以使用String类中提供的方法, concat来拼接字符串, 例如
public class Test {public static void main(String[] args) {String a hello ;String b world;String c a.concat(b);System.out.println(c);}
} 3. 使用StringBuilder 关于字符串, java中除了定义了一个不可变的字符串String类之外, 还提供了可以修改的字符串类, 也就是StringBuilder类, 它的对象是可以修改的. StringBuilder里面提供了很多方法可以多字符串进行修改, 例如append方法, 直接在字符串对象后面追加字符串, 或者是使用insert直接在指定位置插入(也是一种修改). 这里我们只参考append的情况. 使用append的案例如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {StringBuilder stringBuilder new StringBuilder(hello);String a world;StringBuilder b stringBuilder.append(a);System.out.println(b);}
} 4.StringBuffer StringBuffer其语法和StringBuilder一致, 只不过StringBuffer里面提供的方法都是线程安全的.这后面讲解. 以上几种常用的字符串拼接, 到底哪种更好用, 为什么我们常说, 循环里面不建议使用进行字符串拼接呢?? 下面我们一一来解答.
使用字符串拼接的原理 前面提到的使用进行拼接, 只是java的语法糖, 看看它内部原理是怎么实现的.
有如下代码:
public class Test {public static void main(String[] args) {String a abc;String b def;String c abc def;String d a def;String e abc b;String f a b;String g abcdef;}
}我们使用jad来反编译生成的字节码文件, 看看结果.
public class Test
{public Test(){}public static void main(String args[]){String a abc;String b def;String c abcdef;String d (new StringBuilder()).append(a).append(def).toString();String e (new StringBuilder()).append(abc).append(b).toString();String f (new StringBuilder()).append(a).append(b).toString();String g abcdef;}
}
还有另外一个情况如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {String a new String(abc) abc;}
}
其反编译结果如下:
public class Test
{public Test(){}public static void main(String args[]){String a (new StringBuilder()).append(new String(abc)).append(abc).toString();}
}
我们总结一下字符串拼接:
总结: 对于拼接字符串的过程, 拼接的多个字符串中出现了new关键字, 或者是出现了其他字符串的引用的情况, 就会先生成一个StringBuilder对象, 然后使用这个对象的append方法追加字符串, 随后调用StringBuilder的toString方法, toString方法的实现如下: public String toString() {// Create a copy, dont share the arrayreturn new String(value, 0, count);} public String(char value[], int offset, int count) {if (offset 0) {throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);}if (count 0) {if (count 0) {throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);}if (offset value.length) {this.value .value;return;}}// Note: offset or count might be near -11.if (offset value.length - count) {throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset count);}this.value Arrays.copyOfRange(value, offset, offsetcount);}
我们来解释一下这个String的构造方法: offset为从指定位置开始赋值, 往后赋值count个字符, 如果offset和count 0就跑出异常. 并且如果 offset value数组的长度并且count的值为0的话就将String里面的value构造为空值, 可以理解为返回一个空字符串. 如果offset value.length - count就会产生越界, 除了上面这些情况之外, 其他情况都满足要求, 于是就将使用Arrays.copyOfRange方法来copy字符数组, 将value数组里面从offset开始, 复制到下标为offset count的位置到原来new String 的value里面, 然后返回, 于是就构造好了一个新的字符串. 需要注意一下的是, 这里StringBuilder里面的toString本质上还是一个new 的String: 我们知道, 我们java内存空间里面, 堆区是有我们程序员控制的, 一切new出来的对象, 都存在于堆区(都会在堆区重新申请一块新内存).
所以如果有如下问题:
public class Test {public static void main(String[] args) {String a abc;String b def;String c abc def;String d a def;String e abc b;String f a b;String g abcdef;System.out.println(c g); // 1System.out.println(c d); // 2System.out.println(c f); // 3System.out.println(f g); // 4System.out.println(c g); // 5}
}问: 1 2 3 4 5分贝输出什么??
答案如下: 为什么?? 因为只要有变量或者是new关键字参与的字符串拼接, 都会在底层先新建一个StringBuilder对象, 然后使用append追加, 随后使用toString方法返回一个在堆区存放的字符串. 因此有如图所示的情况. 使用concat
public class Test {public static void main(String[] args) {String a hello;a a.concat( world);System.out.println(a);}
}我们来看一下concat原码 public String concat(String str) {int otherLen str.length();if (otherLen 0) {return this;}int len value.length;char buf[] Arrays.copyOf(value, len otherLen);str.getChars(buf, len);return new String(buf, true);} 从本质上看还是使用Arrays.copyOf的方法, 将字符串从老字符串里面的内容先拷贝到新字符串,并提前扩容, 然后将追加的字符串str里面的内容追加到buf中, 随后返回这个buf数组的String形式. 但其实末尾还是new了一个String对象.
StringBuilder 我们来看看StringBuilder的组成: 和String类似, StringBuilder也封装了一个字符数组, 然后还多了一个count属性, 用来描述这个数组中已经使用的字符个数. 其append原码如下: public StringBuilder append(String str) {super.append(str);return this;} public AbstractStringBuilder append(String str) {if (str null)return appendNull();int len str.length();ensureCapacityInternal(count len);str.getChars(0, len, value, count);count len;return this;} 从源码上看, append会确认容量之后, 直接拷贝字符串到内部.
其中getChars的声明如下: 参数如下: 也就是说会将str中的全部字符全部存入value数组的后面, 然后返回
StringBuffer和StringBuilder差不多, 这里不单独阐述, 只是StringBuffer里面的方法都是synchronized声明的, 是一个线程安全的类. 效率比较 这么多字符串拼接, 我们还是需要来看一下, 哪一种效率会跟高. 简单对比一下, 如下:
long t1 System.currentTimeMillis();
//这里是初始字符串定义
for (int i 0; i lt; 50000; i) {//这里是字符串拼接代码
}
long t2 System.currentTimeMillis();
System.out.println(cost: (t2 - t1));
我们使用形如以上形式的代码分别测试下五种字符串拼接代码的运行时间。得到结果如下 cost:5119
StringBuilder cost:3
StringBuffer cost:4
concat cost:3623
StringUtils.join cost:25726 从里面可以看出来.
StringBuilder StringBuffer concat StringBuffer在StringBuilder的基础上做了同步处理所以在耗时上会相对多一些字符串拼接在for循环里面, 如果有变量或者是new关键词参与拼接, 那么就会每次都new出一个StringBuilder对象, 然后使用append方法, 随后又使用toString方法来new一个对应的String类, 这样繁琐的创建对象, 不仅消耗时间, 还会消耗内存资源对于StringBuffer, 里面使用线程安全的synchronized来修饰方法, 自然会比StringBuilder慢一下, 至于为什么, 可以看我前面的多线程的文章.
所以阿里巴巴Java开发手册建议循环体内字符串的连接方式使用 StringBuilder 的 append 方法进行扩展。而不要使用。
