[Java]String中“+”的实现原理及效率

在Java中String的操作很多时候都与连接符"+"有关，比如我们可以用String = int + "" 将一个int整数或是其他基本类型转为String类型，也可以用String = String + String 连接两个字符串。那么这些连接符具体是如何实现的呢？他们的效率又如何呢？

首先我们可以在API文档上查阅到：

Java 语言提供对字符串串联符号（"+"）以及将其他对象转换为字符串的特殊支持。字符串串联是通过 StringBuilder（或 StringBuffer）类及其 append 方法实现的。字符串转换是通过 toString 方法实现的，该方法由 Object 类定义，并可被 Java 中的所有类继承。有关字符串串联和转换的更多信息，请参阅 Gosling、Joy 和 Steele 合著的 The Java Language Specification。
到底是否如上所说呢?决定用反编译验证一下，代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int i = 10;
String s = "abc";
System.out.println(s + i);
}
}
反编译后代码变为：
public class Test {
public static void main(String args[]) { //删除了默认构造函数和字节码
byte byte0 = 10;
String s = "abc";
System.out.println((new StringBuilder()).append(s).append(byte0).toString());
}
}
这样我们就能很清晰的看到，原来Java中"+"连接字符串对象时，会创建一个StringBuilder()对象并调用append()方法将数据拼接，最后调用toString()方法返回拼接好的字符串，由于append()方法的各种重载形式会调用String.valueOf方法，所以我们可以认为：
//以下两者是等价的
s = i + ""
s = String.valueOf(i);

//以下两者也是等价的
s = "abc" + i;
s = new StringBuilder("abc").append(i).toString();
这种JVM隐式创建StringBuilder的方式在大部分情况下并不会造成效率的损失，不过在进行大量循环拼接字符串时则需要注意，例如源代码为：
</pre><pre name="code" class="java">public class Test {
public static void main(String[] args) {
String s = "abc";
for (int i=0; i<10000; i++) {
s += "abc";
}
}
}
反编译后代码为：
public class Test {
public static void main(String args[]) {
String s = "abc";
for(int i = 0; i < 1000; i++) {
s = (new StringBuilder()).append(s).append("abc").toString();
}
}
}
这样由于大量StringBuilder创建在堆内存中，肯定会造成效率的损失，所以在这种情况下建议在循环体外创建一个StringBuilder对象调用append()方法手动拼接（如上面例子如果使用手动拼接运行时间将缩小到1/200左右）。与此之外还有一种特殊情况，也就是当"+"两端均为字符串常量（此时指的是"abc"等而不是final修饰的String对象）时，在编译过后会直接拼接好，例如：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello" + "World");
}
}
反编译后变为：
public class Test {
public static void main(String args[]) {
System.out.println("HelloWorld");
}
}
这样的情况效率肯定是最佳的，不过一般不会有人会用"+"拼接两个字符串常量吧。
最后结论：在大部分情况下，使用"+"连接字符串并不会造成效率上的损失，同时可以提高程序的易读性和简洁度，不会担心尽管使用便是！

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