京東一面：為什么 IDEA 建議去掉 StringBuilder，而要使用 “+” 拼接字符串？

今天咱們來(lái)聊聊一個(gè)很常見的開發(fā)場(chǎng)景：字符串拼接。在日常開發(fā)中，字符串拼接幾乎是每個(gè) Java 開發(fā)者都會(huì)用到的操作。但最近，有朋友在面試時(shí)被問到一個(gè)問題：“為什么 IDEA 建議用‘+’拼接字符串，而不是用 StringBuilder？”這問題聽起來(lái)是不是有點(diǎn)反直覺？畢竟，在大家的普遍認(rèn)知中，用 StringBuilder 拼接字符串效率更高。

一、“+” 拼接字符串

先來(lái)說說“+”拼接字符串。在 Java 中，“+” 是一個(gè)非常直觀的字符串拼接操作符。比如，"Hello" + " " + "World"，結(jié)果就是 "Hello World"。簡(jiǎn)單、直接、易讀，這是它的優(yōu)點(diǎn)。

但長(zhǎng)期以來(lái)，我們一直被告知：“+”拼接字符串效率很低，尤其是在循環(huán)中。因?yàn)槊看纹唇佣紩?huì)創(chuàng)建一個(gè)新的字符串對(duì)象，導(dǎo)致大量的臨時(shí)對(duì)象產(chǎn)生，增加了垃圾回收的負(fù)擔(dān)。所以，很多開發(fā)者會(huì)習(xí)慣性地使用 StringBuilder 來(lái)代替“+”，尤其是在處理復(fù)雜的字符串拼接時(shí)。

然而，從 JDK 5 開始，Java 編譯器做了一個(gè)優(yōu)化——當(dāng)你使用“+”拼接字符串時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)將其優(yōu)化為使用 StringBuilder 的方式。也就是說，"a" + "b" 在編譯后，實(shí)際上會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)換為 new StringBuilder().append("a").append("b").toString()。這樣一來(lái)，“+”拼接字符串的性能問題就得到了解決。

二、實(shí)踐驗(yàn)證

為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，我們來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。寫一個(gè)測(cè)試類，分別用“+”和 StringBuilder 拼接字符串，然后比較它們的性能。

public String concatenationStringByPlus(String prefix, int i) {
    return prefix + "-" + i;
}

public String concatenationStringByStringBuilder(String prefix, int i) {
    return new StringBuilder().append(prefix).append("-").append(i).toString();
}

然后，我們用 JUnit 測(cè)試用例分別調(diào)用這兩種方法，拼接 100000 次，看看耗時(shí)情況：

@Test
public void testStringConcatenationByPlus() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        concatenationStringByPlus("testByPlus:", i);
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("使用 '+' 拼接 100000 次，耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}

@Test
public void testStringConcatenationByStringBuilder() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        concatenationStringByStringBuilder("testByStringBuilder:", i);
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("使用 StringBuilder 拼接 100000 次，耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}

運(yùn)行結(jié)果：

使用 '+' 拼接 100000 次，耗時(shí)：33 毫秒
使用 StringBuilder 拼接 100000 次，耗時(shí)：36 毫秒

可以看到，兩者的耗時(shí)幾乎一致。這說明在普通拼接場(chǎng)景下，“+” 和 StringBuilder 的性能幾乎沒有區(qū)別。而且，“+” 的代碼更簡(jiǎn)潔、更易讀。

三、循環(huán)拼接的“陷阱”

那么，是不是在所有場(chǎng)景下，“+” 都和 StringBuilder 一樣高效呢？答案是否定的。當(dāng)涉及到循環(huán)拼接時(shí)，“+” 的效率問題就暴露出來(lái)了。

我們?cè)僮鲆粋€(gè)實(shí)驗(yàn)，模擬循環(huán)拼接一個(gè)長(zhǎng)字符串。這次，我們分別用“+”和 StringBuilder 來(lái)拼接 10000 次：

@Test
public void testLoopConcatenationByPlus() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    String str = "Initial String";
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        str = str + "-" + i;
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("使用 '+' 循環(huán)拼接 10000 次，耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}

@Test
public void testLoopConcatenationByStringBuilder() {
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    StringBuilder sb = new StringBuilder("Initial String");
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        sb.append("-").append(i);
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("使用 StringBuilder 循環(huán)拼接 10000 次，耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}

運(yùn)行結(jié)果：

使用 '+' 循環(huán)拼接 10000 次，耗時(shí)：463 毫秒
使用 StringBuilder 循環(huán)拼接 10000 次，耗時(shí)：13 毫秒

可以看到，循環(huán)拼接時(shí)，“+” 的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 StringBuilder。這是因?yàn)槊看窝h(huán)時(shí)，“+” 都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的 StringBuilder 對(duì)象，而 StringBuilder 只需要在同一個(gè)對(duì)象上追加內(nèi)容，效率自然更高。

四、為什么 IDEA 建議用“+”？

既然在循環(huán)拼接中 StringBuilder 更高效，為什么 IDEA 還要建議用“+”呢？原因在于編譯器的優(yōu)化和代碼的可讀性。

對(duì)于簡(jiǎn)單的字符串拼接，編譯器會(huì)自動(dòng)將“+”優(yōu)化為 StringBuilder 的形式。在這種情況下，使用“+”不僅代碼更簡(jiǎn)潔，而且性能也一樣好。而 StringBuilder 的代碼相對(duì)冗長(zhǎng)，可讀性稍差。

但如果是在循環(huán)中拼接字符串，IDEA 通常會(huì)提示你使用 StringBuilder，因?yàn)樗?code>明顯提升性能。

五、總結(jié)

通過以上實(shí)驗(yàn)和分析，我們可以得出以下結(jié)論：

普通拼接場(chǎng)景：使用“+”和使用 StringBuilder 的性能幾乎一致。由于“+”的代碼更簡(jiǎn)潔、更易讀，推薦在普通拼接場(chǎng)景下使用“+”。
循環(huán)拼接場(chǎng)景：推薦使用 StringBuilder。因?yàn)椤?”在循環(huán)中會(huì)不斷創(chuàng)建新的 StringBuilder 對(duì)象，導(dǎo)致性能大幅下降，而 StringBuilder 只需要初始化一次，效率更高。

圍觀朋友?：dabinjava

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