為什麼 Java 8 中不再需要 StringBuilder 拼接字符串

在Java開發者中，字符串的拼接佔用資源高往往是熱議的話題.

讓我們深入討論一下為什麼會佔用高資源。

在Java中，字符串對象是不可變的，意思是它一旦創建，你就無法再改變它。所以在我們拼接字符串的時候，創建了一個新的字符串，舊的被垃圾回收器所標記。

如果我們處理上百萬的字符串，然後，我們就會生成百萬的額外字符串被垃圾回收器處理。

虛擬機底層在拼接字符串時執行了眾多操作。拼接字符串最直接的點操作(dot operator)就是String#concat(String)操作。

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);
}
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
 char[] copy = new char [newLength];
 System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength));
 return copy;
}
void getChars(char dst[], int dstBegin) {
 System.arraycopy(value, 0, dst, dstBegin, value.length);
}

你可以看到一個字符數組被創建，長度則是已有字符和拼接的字符長度之和。然後，它們的值複製到新的字符數組中。最後，用這個字符數組創建一個String對象並返回。

所以這些操作繁多，如果你計算一下，會發現是O(n^2)的複雜度。

為了解決這個問題，我們使用StringBuilder類。它就像可變的String類。拼接方法幫助我們避免不必要的複製。它擁有O(n)的複雜度，遠遠優於O(n^2)。

然而Java 8默認使用StringBuilder拼接字符串。

Java 8的文檔說明:

為了提高字字符串拼接的性能，Java編譯器可以使用StringBuffer類或類似技術，在使用求值表達式時，減少中間String對象的創建。

Java編譯器處理這種情況:

public class StringBufferDemo {
 public static void main(String[] args) {
 String str = "Hello ";
 str += "world";
 }
}

上面的代碼會被編譯成如下字節碼:

public class StringBufferDemo {
 public StringBufferDemo();
 Code:
 0: aload_0
 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
 4: return
 public static void main(java.lang.String[]);
 Code:
 0: ldc #2 // String Hello
 2: astore_1
 3: new #3 // class java/lang/StringBuilder
 6: dup
 7: invokespecial #4 // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
 10: aload_1
 11: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
 14: ldc #6 // String world
 16: invokevirtual #5 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
 19: invokevirtual #7 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
 22: astore_1
 23: return
}
/<init>/<init>

你可以在這些字節碼中看到，使用了StringBuilder。所以我們在Java 8中不再需要使用StringBuilder類。