當(dāng)時大部分的新手猿友都表示,stringbuffer快于string 。唯有群里一位有工作經(jīng)驗(yàn)的猿友說,是string 的速度快。這讓LZ意識到,工作經(jīng)驗(yàn)確實(shí)不是白積累的,一個小問題就看出來了。
這里確實(shí)string 的寫法要比stringbuffer快,是因?yàn)樵诰幾g這段程序的時候,編譯器會進(jìn)行常量優(yōu)化,它會將a、b、c直接合成一個常量abc保存在對應(yīng)的class文件當(dāng)中。LZ當(dāng)時在群里貼出了編譯后的class文件的反編譯代碼,如下。
可以看出,在編譯這個java文件時,編譯器已經(jīng)直接進(jìn)行了 運(yùn)算,這是因?yàn)閍、b、c這三個字符串都是常量,是可以在編譯期由編譯器完成這個運(yùn)算的。假設(shè)我們換一種寫法。
此處的答案貌似應(yīng)該是stringbuffer更快,因?yàn)榇藭ra、b、c都是對象,編譯器已經(jīng)無法在編譯期進(jìn)行提前的運(yùn)算優(yōu)化了。
但是,事實(shí)真的是這樣的嗎?
其實(shí)答案依然是第一種寫法更快,也就是string 的寫法更快,這一點(diǎn)可能會有猿友比較疑惑。這個原因是因?yàn)閟tring 其實(shí)是由stringbuilder完成的,而一般情況下stringbuilder要快于stringbuffer,這是因?yàn)閟tringbuilder線程不安全,少了很多線程鎖的時間開銷,因此這里依然是string 的寫法速度更快。
盡管LZ已經(jīng)解釋了原因,不過可能還是有猿友依然不太相信,那么下面我們來寫一個測試程序。
我們每個進(jìn)行了1億次,我們會看到string 竟然真的快于stringbuffer,是不是瞬間被毀了三觀,我們來看下結(jié)果。
答案已經(jīng)很顯然,string 竟然真的比stringbuffer要快。這里其實(shí)還是編譯器搗的鬼,string 事實(shí)上是由stringbuilder完成的。我們來看一下這個程序的class文件內(nèi)容就可以看出來了。
由于文件太長,所以LZ是分開截的圖??梢钥吹?,里面有兩次stringbuilder的append方法調(diào)用,三次stringbuffer的append方法調(diào)用。stringbuilder只有兩次append方法的調(diào)用,是因?yàn)樵趧?chuàng)建stringbuilder對象的時候,第一個字符串也就是a對象已經(jīng)被當(dāng)做構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)傳入了進(jìn)去,因此就少了一次append方法。
不過請各位猿友不要誤會,這里stringbuilder之所以比stringbuffer快,是因?yàn)樯倭随i同步的開銷,而不是因?yàn)樯倭艘淮蝍ppend方法,原因看下面這段stringbuilder類的源碼就知道了。
可以看到,實(shí)際上帶有string參數(shù)的構(gòu)造方法,依然是使用的append方法,因此stringbuilder其實(shí)也進(jìn)行了三次append方法的調(diào)用。
看到這里,估計(jì)有的猿友就該奇怪了,這么看的話,似乎string 的速度比stringbuffer更快,難道以前的認(rèn)識都錯誤了?
答案當(dāng)然是否定的,我們來看下面這個小程序,你就看出來差別有多大了。
這個程序與剛才的程序有著細(xì)微的差別,但是結(jié)果卻會讓你大跌眼鏡。我們來看結(jié)果輸出。
看到這個結(jié)果是不是直接給跪了,效率差了這么多?這還是LZ將循環(huán)次數(shù)降到了10萬,而不是1億,因?yàn)?億次LZ跑了很久也沒跑完,LZ等不急了,0.0。
造成這種情況的原因,我們看兩個程序的區(qū)別就看出來了。第一個循環(huán)1億次的程序,不管是string 還是stringbuffer都是在循環(huán)體里構(gòu)造的字符串,最重要的是string 是由一個語句構(gòu)造而成的,因此此時string 其實(shí)和stringbuffer實(shí)際運(yùn)行的方式是一樣的,只不過string 是使用的stringbuilder而已。
而對于上面這個10萬次循環(huán)的程序,stringbuffer就不用說了,實(shí)際運(yùn)行的方式很明顯。而對于string ,它將會創(chuàng)造10萬個stringbuilder對象,每一次循環(huán)體的發(fā)生,都相當(dāng)于我們新建了一個stringbuilder對象,將string對象作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù),并進(jìn)行一次append方法和一次toString方法。
由上面幾個小程序我們可以看出,在string 寫成一個表達(dá)式的時候(更準(zhǔn)確的說,是寫成一個賦值語句的時候),效率其實(shí)比stringbuffer更快,但如果不是這樣的話,則效率會明顯低于stringbuffer。我們來再寫一個程序證實(shí)這一點(diǎn)。
為了不會導(dǎo)致編譯失敗,我們將循環(huán)次數(shù)減為1萬次,否則會超出文件的最大長度,我們先來看看剛才的程序改為1萬次循環(huán)的結(jié)果。
可以看到,在1萬次的循環(huán)下,依然可以看到效率上的明顯差異,這個差距已經(jīng)足夠我們觀察了。現(xiàn)在我們就改一種寫法,它會讓string 的效率提高到stringbuffer的速度,甚至更快。
這里我們是將1萬次字符串的拼接直接寫成了一個表達(dá)式,那個a a ...表達(dá)式一共是1萬個(是LZ使用循環(huán)打印出來貼到代碼處的),可以看到,此時string 的速度已經(jīng)超過了stringbuffer。
因此LZ給各位猿友一個建議,如果是有限個string 的操作,可以直接寫成一個表達(dá)式的情況下,那么速度其實(shí)與stringbuffer是一樣的,甚至更快,因此有時候沒必要就幾個字符串操作也要建個stringbuffer(如果中途拼接操作的字符串是線程間共享的,那么也建議使用stringbuffer,因?yàn)樗蔷€程安全的)。但是如果把string 的操作拆分成語句去進(jìn)行的話,那么速度將會指數(shù)倍下降。
總之,我們大部分時候的宗旨是,如果是string 操作,我們應(yīng)該盡量在一個語句中完成。如果是無法做到,并且拼接動作很多,比如數(shù)百上千成萬次,則必須使用stringbuffer,不能用string ,否則速度會很慢。
這個問題的引入是當(dāng)時LZ在群里問了這樣一個問題,就是Java的方法參數(shù)傳遞是值傳遞還是引用傳遞?對于基本類型和對象來說,都會發(fā)生什么情況?
這道題大部分猿友還是說的不錯的,包括群里的新手猿友。答案是Java只有值傳遞,因?yàn)镴ava只有值傳遞,因此在改變形參的值的時候,實(shí)參是不會因此而改變的。這一點(diǎn)從下面這個小程序可以很明顯的看出來。
我們在方法當(dāng)中改變形參的值,之后再次輸出兩個實(shí)參的值,會發(fā)現(xiàn)它們無任何變化。
這就足以說明Java只有值傳遞了,無論是對象還是基本類型,改變形參的值不會反應(yīng)到實(shí)參上面去,這也正是值傳遞的奧義所在。
對于基本類型來說,這一點(diǎn)比較明顯,不過對于對象來講,很多猿友會有誤解。認(rèn)為我們在方法里改變形參對象屬性的值,是會反映到實(shí)參上面去的,因此部分猿友認(rèn)為這就是引用傳遞。
首先LZ要強(qiáng)調(diào)的是,上面也說了,我們只是改變形參對象屬性的值,反映到實(shí)參上面去的,而不是真的改變了實(shí)參的值,也就是說實(shí)參引用的對象依然是原來的對象,只不過對象里的屬性值改變了而已。
針對上面這一點(diǎn),我們使用下面這個程序來說明。
我們在方法里改變了entity對象的屬性值為200,我們來看一下結(jié)果。
可以看到,實(shí)參對象的值依然沒有改變,只是屬性值變了而已,因此這依舊是值傳遞的范圍。為了說明這個區(qū)別,我們來看下真正的引用傳遞。由于Java當(dāng)中不存在引用傳遞,因此LZ借用C/C 來讓各位看下真正的引用傳遞是什么效果。
LZ盡量保持和Java的第一個程序是一樣的結(jié)構(gòu),只不過C/C 中沒有現(xiàn)成的Object對象,因此這里使用Entity對象代替,這樣便于各位猿友理解。我們來看下結(jié)果,結(jié)果會發(fā)現(xiàn)引用傳遞的時候,在方法里改變形參的值會直接反應(yīng)到實(shí)參上面去。
可以看到,在引用傳遞的時候,無論是基本類型,還是對象類型,實(shí)參的值都發(fā)生了變化,這里才是真正的引用傳遞。當(dāng)然了,LZ對C/C 的理解非常有限,不過毋庸置疑的是,真正的引用傳遞應(yīng)該是類似上述的現(xiàn)象,也就是說實(shí)參會因形參的改變而改變的現(xiàn)象,而這顯然不是我們Java程序當(dāng)中的現(xiàn)象。
因此,結(jié)論就是Java當(dāng)中只有值傳遞,但是這并不影響我們在方法中改變對象參數(shù)的屬性值。
我們平時多了解一些語言的特性確實(shí)是有很多好處的,這會潛移默化的影響我們編碼的質(zhì)量。希望各位猿友在遇到這種問題的時候也自己多寫寫代碼,看看自己的理解對不對,在這樣的過程中進(jìn)步會很快,尤其是在初次接觸一個編程語言的時候。