[Java学习日志]关于字符串的二三事

今天谈下字符串。

众所周知，字符串操作是计算机编程中最常见的操作，我们无时无刻不在和字符串打交道，因此了解字符串的一些行为对编程有巨大的好处。

一、不可变类.

首先我们从Java的可变类与不可变类开始。那么什么是可变类，什么是不可变类呢？
顾名思义，可变类指的是你可以改变该类的实例的内容，而不可变类即你不可以改变该类的实例的内容。

如：int i = 1; 我们可以改变整形变量i的内容，如使i = 2;
而如果有一个字符串，如String s = "Hello,world!"。其实，我们看似可以进行改变字符串内容的行为，如s = "Hello,again"。然而事实上我们知道，s其实为一个String类型的引用上诉看似改变其内容的行为事实上是再创建了一个叫做"Hello,again"的新字符串，然后将String类型引用s从"Hello,world!"上重新指向了该新字符串，并非是改变了字符串的内容，然后没有引用指向的字符串"Hello,world!"由Java垃圾处理机制处理。

在Java中，String类型属于不可变类，其对象是不可变的。其实当你查看Java源代码时就会发现，对于String类中的每一个看似修改其内容改的方法，实际上都是再创建了一个新的String对象，然后包含修改后的字符串内容。

如：下面是String类中连接字符串的concat方法源码：

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);
}

可以看到连接字符串的操作实际上也是再创建了一个新的字符串，在包含修改后的内容。

在Java中的可变类有如全部的基本类型，不可变类有如String类，基本类型的包装类等。

以上是关于字符串的一些基本内部原理。

二、关于字符串的一些操作的性能测试

下面进行了对于字符串的+号连接操作，concat方法连接操作，StringBuffer的append操作测试：

<span style="white-space:pre">	</span>String s1 = "abc";
String s2 = "def";

long start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i < 100000; i++){
s1 += s2;
}
long end = System.currentTimeMillis();
long result = end - start;
System.out.println("+号操作时间:"+result);

s1 = "abc";
start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i < 100000; i++){
s1.concat(s2);
}
end = System.currentTimeMillis();
result = end - start;
System.out.println("concat号操作时间:"+result);

StringBuffer str = new StringBuffer("abc");
start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i < 100000; i++){
str.append("def");
}
str.toString();
end = System.currentTimeMillis();
result = end - start;
System.out.println("StringBuffer append操作时间:"+result);

得出结果为：

+号操作时间:11587

concat号操作时间:15

StringBuffer append操作时间:8

可以看到不同的方法拥有不同性能。

之前提到过String为不可变类，故其一些改变看似改变内容的方法操作实际上是创建了新的String类。而对于字符串连接操作，其内部实现也许使用的是列表也许使用了链表，由于各自采用算法的时间，空间复杂度不同，所以导致了性能差异。
不同的性能在实现应用复杂的功能时可能会带来一定影响。

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以上便是在学习字符串时的一些了解和分享，若有不足，错误之处，望能给予指出批评。