假設有一個字串,我們將對這個字串做大量迴圈拼接操作,使用”+”的話將得到最低的效能。但是究竟這個效能有多差?如果我們同時也把StringBuffer,StringBuilder或String.concat()放入效能測試中,結果又會如何呢?本文將會就這些問題給出一個答案!
我們將使用Per4j來計算效能,因為這個工具可以給我們一個完整的效能指標集合,比如最小,最大耗時,統計時間段的標準差等。在測試代碼中,為了得到一個準確的標準差值,我們將執行20個拼接”*”50,000次的測試。下面是我們將使用到的拼接字串的方法:
複製代碼 代碼如下:
Concatenation Operator (+)
String concat method – concat(String str)
StringBuffer append method – append(String str)
StringBuilder append method – append(String str)
最後,我們將看看位元組碼,來研究這些方法到底是如何執行的。現在,讓我們先開始來建立我捫的類。注意為了計算每個迴圈的效能,代碼中的每段測試代碼都需要用Per4J庫進行封裝。首先我們先定義迭代次數
複製代碼 代碼如下:
private static final int OUTER_ITERATION=20;
private static final int INNER_ITERATION=50000;
接下來,我們將使用上述4個方法來實現我們的測試代碼。
複製代碼 代碼如下:
String addTestStr = "";
String concatTestStr = "";
StringBuffer concatTestSb = null;
StringBuilder concatTestSbu = null;
for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringAddConcat");
addTestStr = "";
for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
addTestStr += "*";
stopWatch.stop();
}
for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringConcat");
concatTestStr = "";
for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
concatTestStr.concat("*");
stopWatch.stop();
}
for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringBufferConcat");
concatTestSb = new StringBuffer();
for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
concatTestSb.append("*");
stopWatch.stop();
}
for (int outerIndex=0;outerIndex<=OUTER_ITERATION;outerIndex++) {
StopWatch stopWatch = new LoggingStopWatch("StringBuilderConcat");
concatTestSbu = new StringBuilder();
for (int innerIndex=0;innerIndex<=INNER_ITERATION;innerIndex++)
concatTestSbu.append("*");
stopWatch.stop();
}
接下來通過運行程式來產生效能指標。我的運行環境是64位的Windown7作業系統,32位的JVM(7-ea) 帶4GB記憶體,雙核Quad 2.00GHz的CPU的機器
結果非常完美如我們想象的那樣。唯一比較有趣的事情是為什麼String.concat也很不錯,我們都知道,String是一個常類(初始化後就不會改變的類),那麼為什麼concat的效能會更好一些呢。(譯者註: 其實原文作者的測試代碼有問題,對於concat()方法的測試代碼應該寫成 concatTestStr=concatTestStr.concat(“*”)才對。)為了回答這個問題,我們應該看看concat反編譯出來的位元組 碼。在本文的下載包裡麵包含了所有的位元組碼,但是現在我們先看一下concat的這個程式碼片段:
複製代碼 代碼如下:
46: new #6; //class java/lang/StringBuilder
49: dup
50: invokespecial #7; //Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
53: aload_1
54: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.append:
(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
57: ldc #9; //String *
59: invokevirtual #8; //Method java/lang/StringBuilder.append:
(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
62: invokevirtual #10; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()
Ljava/lang/String;
65: astore_1
66: iinc 7, 1
69: goto 38
這段代碼是String.concat()的位元組碼,從這段代碼中,我們可以清楚的看到,concat()方法使用了 StringBuilder,concat()的效能應該和StringBuilder的一樣好,但是由於額外的建立StringBuilder和 做.append(str).append(str).toString()的操作,使得concate的效能會受到一些影響,所以 StringBuilder和String Cancate的時間是1.8和3.3。
因此,即時在做最簡單的拼接時,如果我們不想建立StringBuffer或StringBuilder執行個體使,我們也因該使用concat。但是對於大量的字串拼接操作,我們就不應該使用concat(譯者註:因 為測試代碼功能上並不完全等價,更換後的測試代碼concat的平均處理時間是1650.9毫秒。這個結果在原文的評論裡面。),因為concat會降低 你程式的效能,消耗你的cpu。因此,在不考慮安全執行緒和同步的情況下,為了獲得最高的效能,我們應盡量使用StringBuilder。