优化项目中的字符串拼接

在项目中拼接字符串有很多种方式，使用不当的话很容易对性能造成影响，下面就讲讲入如何优化项目中的字符拼接代码。

优化 `+` 拼接操作

最常用的就是 + 操作了，+ 其实属于 Java 的语法糖：在编译阶段，编译器会将 + 操作编译为 StringBuilder，比如下面的代码：

String a = "Hello ";
String b = "World";
// 编译器优化后：String c = new StringBuilder().append(a).append(b);
String c = a + b;
System.out.println(c);

利用 javap 进行一下反编译，可以看到 String c = a + b 这行代码被编译为了 StringBuilder 的 append 操作：

hexo

因此，与 StringBuilder 一样，应该避免在代码中使用如下的字符拼接方式：

String a = "";
// 循环中拼接字符，会导致创建多个StringBuilder对象
for (int i = 0; i < 10; i++) {
  a += i;
}
System.out.println(a);

上面这种优化方式是网上经常提到的，那么除了这种场景以外，项目中其他的 + 字符是否还需要优化呢？这个疑惑在这篇文章中找到了答案：java 字符串拼接的几种方式详解（执行效率及内存占用等对比）：

由于编译器会帮助我们优化，那加号的字符串拼接操作可否认为等同 StringBuilder 的使用呢？

答案是这种认知是错误的，主要是以下两点原因：

如果加号拼接是多次分开操作的，其实相当于多次实例化了 StringBuilder 对象；

StringBuilder 的构造方法有 4 个，加号拼接操作优化成调用 StringBuilder 的默认无参构造方法，和实际使用其它构造方法会有区别。

如果使用场景避免如上两个 case，那么其实两种方式是一样的。

结合上面的分析，说说我的个人理解。如果项目中的字符串拼接出现了如下的场景，那么需要使用 StringBuilder 来进行优化：

循环中使用 + 拼接字符串，或者 + 是分多次进行拼接的。

// 循环中拼接
String a = "";
for (int i = 0; i < 10; i++) {
  // 每次都会new一个StringBuilder
  a += i;
}

// 多次拼接
String s1 = "A";
String s2 = "B";
// new一个StringBuilder
String first = s1 + s2;
String s3 = "C";
// new第二个StringBuilder
String second = first + s3;

+ 拼接的字符串长度很长，会导致多次扩容操作。那么需要使用带参的 StringBuilder 构造函数进行优化。

String s1 = "sdfghjklzxcvnmsdjsfjksfsfsjf";
String s2 = "sdjkjgdfjgldkdjldkjgldkgjdljkdgkdjgldjdglkdl";
// StringBuilder无参构造函数默认长度是16，在append()时若长度不够会进行扩容
String s3 = s1 + s2;

除上面说的两种情况外，其他的 + 拼接场景可以沿用。 + 本身就是 Java 的一个语法糖，如果性能不会受到影响，那就没有必要过度优化。

复用 `StringBuilder` 对象

另外，我们还可以利用 StringBuilder 的 setLength(0) 或 delete(0, length) 方法来优化循环中多次创建 StringBuilder 的代码，如下：

List<String> list = new LinkedList<>();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    // 重置指针，避免重复创建对象
    sb.setLength(0);
    sb.append(System.currentTimeMillis()).append("-").append(i);
    list.add(sb.toString());
}
list.forEach(System.out::println);

setLength(0) 和 delete(0, length) 都可以清空 String 对象，区别是 delete() 操作多执行了一次 cp 数组拷贝操作，而 setLength() 只是重置了 count，源码如下：

// setLength()
public void setLength(int newLength) {
  if (newLength < 0)
      throw new StringIndexOutOfBoundsException(newLength);
  ensureCapacityInternal(newLength);

  if (count < newLength) {
      Arrays.fill(value, count, newLength, '\0');
  }

  count = newLength;
}

// delete()
public AbstractStringBuilder delete(int start, int end) {
  if (start < 0)
      throw new StringIndexOutOfBoundsException(start);
  if (end > count)
      end = count;
  if (start > end)
      throw new StringIndexOutOfBoundsException();
  int len = end - start;
  if (len > 0) {
      System.arraycopy(value, start+len, value, start, count-end);
      count -= len;
  }
  return this;
}