String對象操作符“+”解析

javac Test 編譯檔案

javap -c Test 檢視虛拟機指令

實驗一：純字元串

 // 将字元串 a 存入常數池

  0: ldc #2; //String a

  // 将引用存放到 1 号局部變量中

  2: astore_1

  3: return

實驗二：純字元串相加

 // 将字元串 ab 壓入常數池

  0: ldc #2; //String ab

實驗二可以很明顯地看出，編譯器在編譯時産生的位元組碼已經将 "a" + "b" 優化成了 "ab"，

同理多個字元串的相加也會被優化處理，需要注意的是字元串常量相加。

實驗三：字元串與自動提升常量相加

 // 将字元串 a3 壓入常數池

  0: ldc #2; //String a3

通過虛拟機指令可以看出，1 + 2 自動提升後的常量與字元串常量，虛拟機也會對其進行優化。

實驗二、實驗三結論：常量間的相加并不會引起效率問題

實驗四：字元串與變量相加

// 将字元串 b 壓入常數池

  0: ldc #2; //String b

  // 檢查到非常量的相加，這時建立 StringBuilder 對象

  3: new #3; //class java/lang/StringBuilder

  // 從棧中複制出資料，即把字元串 b 複制出來

  6: dup

  // 調用 StringBuilder 的初始構造

  7: invokespecial #4; //Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V

  // 将字元串 a 壓入常數池

  10: ldc #5; //String a

  // 調用 StringBuilder 的 append 方法，把字元串 a 添加進去

  12: invokevirtual #6; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

  // 從 1 号局部變量中加載資料引用

  15: aload_1

  // 調用 StringBuilder 的 append 方法，把字元串 b 添加進去

  16: invokevirtual #6; //Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;

  // 調用 StringBuilder 的 toString 方法

  19: invokevirtual #7; //Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;

  // 将 toString 的結果儲存至 2 号局部變量

  22: astore_2

  23: return

實驗四可以看出，非常量字會串相加時，由于相加的變量中存放的是字元串的位址引用，

因為在編譯時無法确切地知道其他具體的值，也就沒有辦法對其進行優化處理，這時為了

達到連接配接的效果，其内部采用了 StringBuilder 的機制進行處理（JDK 5 中新增的，我

這裡沒有 JDK 1.4，估計在 JDK 1.4 下采用的是 StringBuffer），将他們都 append

進去，最後用 toString 輸出。

若 s 為其他類型時，比如：int 類型，也是采用同種方式進行處理。

同理，根據實驗二的結果，在 String str = "a" + "b" + s; 時，先會優化成 "ab" 再與

s 根據實驗四的方式進行處理，這時 StringBuilder 僅調用了兩次 append 方法。

如果是 String str = "a" + s + "b"; 這種形式的就沒辦法優化了，StringBuilder 得調

用三次 append 方法。

實驗四的結論表明，字元串與變量相加時在内部産生了 StringBuilder 對象并采取了一定

的操作。

如果隻有一句 String str = "a" + s; 這樣子的，其效率與

String str = new StringBuilder().append("a").append(s).toString();

是一樣的。

一般所說的 String 采用連接配接運算符（+）效率低下主要産生在以下的情況中：

 每做一次 + 就産生個 StringBuilder 對象，然後 append 後就扔掉。下次循環再到達時重

新産生個 StringBuilder 對象，然後 append 字元串，如此循環直至結束。

如果我們直接采用 StringBuilder 對象進行 append 的話，我們可以節省 N - 1 次建立和

銷毀對象的時間。