2.Java程序优化-字符串优化处理之StringBuffer和StringBuilder

为什么需要使用StringBuffer或StringBuilder类    

       由于String对象是不可变的，所以在需要对字符串进行修改时，如果使用String，String对象总是会生成新的对象，所以，其性能比较差。
       在这个时候，推荐使用StringBuffer和StringBuilder类。

StringBuilder result = new StringBuilder();
result.append("String");
result.append("and");
//上述代码只生成了一个实例result，并通过append()方法向其添加字符串

String result = "String"+"and";

       将上述两端代码分别执行5万次，你会发现，第一段代码执行耗时15ms，第二段耗时0ms。为什么？不应该第一段更快吗？
       原来，对于静态字符串的连接操作(比如，第二段代码)，Java在编译的时候会自动进行优化，在编译的时候就能确定result的最终值，所以在编译的时候直接计算出了result的值。

String str1="String";
String str2="and";
String result=str1+str2;

     对于这段代码，由于将每个字符串放到了变量中，所以无法在编译的时候确定result的值。将上述代码运行5万次，耗时16ms。但是这个性能与StringBuilder几乎一样，为什么？通过反编译，你会发现：

String str1="String";
String str2="and";
String result=(new StringBuilder(String.valueOf(str1))).append(str2).toString();
//编译器对字符串的累加进行了优化，所以这段代码的性能与直接使用StringBuild几乎是一样的；

      但我们需要注意的是，即便Java编译器会自动对代码进行优化，但编译器显然是不够聪明的。像上述代码所示，它每次会生成一个新的StringBuilder对象，这会代码一定的性能开销。当你把上述代码运行5万次时，性能的差异是非常非常明显的。

      所以，在字符串需要被修改的地方，还是推荐直接使用StringBuilder类或StringBuffer类。

StringBuilder和StringBuffer的选择

       StringBuilder和StringBuffer几乎一样，它们的区别在于StringBuffer对几乎所有的方法都做了同步处理，而StringBuilder并没有做任何同步。

       在无需考虑线程安全的情况下，可以使用性能更好的StringBuilde。但如果对线程安全有要求，就只能使用StringBuffer了。

容量参数

        无论是StringBuilder还是StringBuffer，在初始化的时候都可以设置一个容量参数，指定它们的初始大小。如果不指定，默认是16个字节。对应的构造函数如下：
public StringBuilder(int capacity)
public StringBuffer(int capacity)

AbstractStringBuilder(int capacity){
value = new char[capacity];
}

//添加字符串时，如果需要的容量超过了char数组的剩余容量，则需要扩容。扩容函数在AbstractStringBuilder中定义
void expandCapacity(int minimumCapacity){
int newCapacity = (value.length+1)*2; //容量翻倍
if(newCapacity < 0){
newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
}else if(minimumCapacity > newCapacity){
newCapacity = minimumCapacity
}
//建立新的char数组数组，然后将原数组中的内容复制到这个新的数组
//所以，对于大对象的扩容会涉及到大量的内存复制操作，会有较大的性能开销
value = Arrays.copyOf(value,newCapacity);
}