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字符串String的+和+=及循环操作String的原理

来源：花匠小妙招时间：2024-11-08 00:49

String对象是不可变的：意思就是无论是对String的新增或修改，出现一个全新的String内容时，都意味着诞生了一个新的对象。但是如果内容不变的话，增加的只是对象的引用而已。

例如：

String a = "ljh"; String b = "ljh"; String c = "ljh"; System.out.println(a==b); System.out.println(b==c);

结果都是true

但是这种不可变性会产生一些性能上的问题，所以JVM对String对象重载“+”“+=”进行了一些优化

操作符“+”可以用来连接String

String aaa = "ljh"; String bbb = "big"; String ccc = aaa+bbb+"aaaa";

在jdk8中，上述代码中在底层其实是编译器擅自调用了StringBuilder类进行+的操作，主要原因是StringBuilder的append（）更加高效，我们来看一下字节码。

public static void main(java.lang.String[]);

Code:

0: ldc #2

2: astore_1

3: ldc #3

5: astore_2

6: new #4

9: dup

10: invokespecial #5

13: aload_1

14: invokevirtual #6

17: aload_2

18: invokevirtual #6

21: ldc #7

23: invokevirtual #6

26: invokevirtual #8

29: astore_3

30: return

可以看出一共有四个对象，分别是三个String 和一个StringBuilder

我们再来看一下+=

String a = "aaa"; a += "bbb";

字节码如下

Code:

0: ldc #2

2: astore_1

3: new #3

6: dup

7: invokespecial #4

10: aload_1

11: invokevirtual #5

14: ldc #6

16: invokevirtual #5

19: invokevirtual #7

22: astore_1

23: return

可以看出先创建了一个“aaa”字符串，然后当a遇到+=时，创建了一个StringBuilder对象，并append了aaa字符串。之后创建了一个“bbb”对象，然后append了bbb字符串，最后调用StringBuilder的toString方法。

接下来再看看循环中调用+=会是什么样子

String a = "aaa"; a += "bbb"; for(int i=0;i<5;i++){ a+="ccc"; }

Code:

0: ldc #2

2: astore_1

3: new #3

6: dup

7: invokespecial #4

10: aload_1

11: invokevirtual #5

14: ldc #6

16: invokevirtual #5

19: invokevirtual #7

22: astore_1

23: iconst_0

24: istore_2

25: iload_2

26: iconst_5

27: if_icmpge 56

30: new #3

33: dup

34: invokespecial #4

37: aload_1

38: invokevirtual #5

41: ldc #8

43: invokevirtual #5

46: invokevirtual #7

49: astore_1

50: iinc 2, 1

53: goto 25

56: return

可以看出先创建String对象aaa,之后创建StringBuilder并初始化StringBuilder append aaa，然后创建bbb对象，并append（ bbb），然后我们发现在循环中依旧创建了一个新的StringBuilder，也就是没经过一次循环都要创建一个新的StringBuilder对象。

这时我们做一个优化，提前创建StringBuilder对象

String a = "aaa"; a += "bbb"; StringBuilder sb = new StringBuilder(a); for(int i=0;i<5;i++){ sb.append("ccc"); }

Code:

0: ldc #2

2: astore_1

3: new #3

6: dup

7: invokespecial #4

10: aload_1

11: invokevirtual #5

14: ldc #6

16: invokevirtual #5