字符串优化处理

一、String对象及其特点

1、String对象的基本实现:char数组、偏移量、String的长度

2、JAVA的设计者对String作了三个优化:
①不变性:
也就是说一个String对象创建以后就不再发生变化,在这个对象被多线程共享时,可以极大的提高系统性能。
②针对常量池的优化:
当两个String对象拥有相同的值的时候,只引用一个拷贝。
③类final的定义:
作为final类的String对象,在系统中不能有任何子类继承。

二、subString()方法的内存泄漏

String源码中对截取字符串的操作过程是这样的:
在subString()方法中返回一个新的String对象,这个对象是全盘复制原对象,只不过在返回时通过偏移量和长度返回其中的一部分。

当然这种算法提高了运算速度,也就是空间换时间,但是在这种情况下,如果原字符串很大,而截取的字符串又很小,那么就会占据很大的内存空间,容易造成内存泄漏。

三、字符串分割和查找

1、最原始的字符串分割
加入有一个字符串:str = "1;5;3;3;4;3;3";
使用最原始的方法:

for(int i = 0 ; i<10000 ; i++){
        str.split(";");
}

消耗时间3703ms,方法很强大,但是性能敏感
2、使用效率更高的StringTokenizer类分割字符串
StringTokenizer是JDK中专门用来分割子串的工具类,构造函数:

//str代表要分割的字符串,delim代表分割符号
StringTokenizer(String  str , String   delim);

使用:

StringTokenizer  st  = new StringTokenizer(str , ";");
for(int i = 0 ;i<10000 ; i++){
        while(st.hasMoreTokens()){
                st.nextToken();
        }
        st = new StringTokenizer(str , ";");
}

以上代码执行时间2704ms , 效率高于split();
3、更优化的字符串分割方式(自己动手)
利用indexOf()和subString()方法。

String  tmp = str;
for(int i = 0 ; i < 10000 ; i++){
      while(true){
             String  splitStr = null;  
             int   j = tmp.indexOf(';');           //找到分隔符的位置
             if(j<0)   break;                          //没有分隔符存在
             splitStr = tmp.subString(0,j);    //找到分隔符,截取子字符串
             tmp = tmp.subString(j+1);        //剩下需要处理的字符串
             tmp = str;
      }
}

4、三种分割方法对比
split方法对染功能强大,但效率最差,在能用StringTokenizer就用StringTokenizer,而由自己设计的分割算法,代码维护性比较差,在对系统性能不是特别有要求的情况下,还是选择StringTokenizer或者split。
5、高效率的charAt()方法
对比endWith和startsWith方法:

int  len = str.length();
//看首部
if(str.charAt(0) == 'a'
    &&str.charAt(1) == 'b'
    &&str.charAt(2) == 'c')
//看尾部
if(str.charAt(len - 1) == 'a'
    &&str.charAt(len - 2) == 'b'
    &&str.charAt(len - 3) == 'c')

str.startWith("abc");
str.endWith("abc");

前者耗时15ms,后者32ms,在性能敏感的条件下优先使用charAt()方法;

四、StringBuffer和StringBuilder

1、String“常量”的累加操作

String  result = "String" + "and" + "String" + "apend";

等价于:

String  result = "StringandStringapend"

这是因为JAVA在编译时就对其做了优化,因为对字符串常量在编译期已知,所以这种情况下是不会生成新对象,这种情况下对比StringBuilder的append方法性能更好。

2、String“变量”的累加操作
若在编译期未知,比如:

String   result = str1 + str2 + str3 +...;

其实JAVA又做了相应优化,也就是将这部分代码转化成StringBuilder类,采用append方法。所以也不会生成新的对象,且效率与StringBuilder相差无几。

3、构建超大的String对象
虽然String已经被优化了许多,但是在程序中最好还是交给代码来优化(也就是选择StringBuilder或StringBuffer),而不是编译器。
因为在某些情况下编译“并不聪明”,比如:

for(int i = 0 ;i<10000 ; i++){
      str = str + i;
}

这段代码会被编译器编译成:

for(int i 0 ; i<CIRCLE ; i++)
       str = (new  StringBuilder(String.valueOf(str))).append(i).toString();

每次循环都会生成一个新的StringBuilder对象,所以对于只用一个StringBuilder来append的话,性能自然会更好。

*:尽量少用“+”和“+=”运算符,其次,String的concat()方法效率远远高于“+”和“+=”,但是也远远低于StringBuilder类。

4、StringBuilder和StringBuffer的选择
它们都实现了AbstractBuilder抽象类,拥有几乎相同的对外接口,两者最大的不同就是StringBuffer做了同步处理,所以性能比StringBuilder差,但是比StringBuilder安全。

所以,在不用考虑线程安全的条件下,尽量选择StringBuilder

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