String的運算 重載"+"與StringBuilder

參考《think in Java》第四版 第十三章 13.2 重載“+”與StringBuilder

上原書代碼：

public class Concatenation{
    public static void main(String args[]){
       String mango =  "mango";
       String str = "abc" + mango + "deg" + 47;
       System.out.println(str);                 
    }    
}    

.class文件 反編譯 

javac Concatenation.java

javap -c Concatenation

結論：等同於new StringBuilder().append("abc").append(mango).append("deg").append(47).toString();

思考：常見的一個問題String Str = "a" + "b" + "c";生成了幾個String對象，或者生成了幾個對象。

看《think in java》的例子很容易進入誤區：new StringBuilder.append("a").append("b").append("c");下面看個例子：

public class StringTest{
    public static void main(String args[]){
        String str = "a" + "b" + "c";
        String str2 = str + "d" + "f";
        String str3 = str + "d" + "f" + 47 + "g";
    }
}

 

可以看出 String str = "a" + "b" = “c”; 在編譯期直接編譯成String str = "abc";

后面String Str2 = str + "d" + "f";在編譯期編譯成String str2 = new StringBuilder().append("abc").append("df").toString();

后面String Str3 = str + "d" + "f" + 47 +"g";在編譯期編譯成String str2 = new StringBuilder().append("abc").append("d").append(47).append("g").toString();

為什么

java編譯期有應用到“合並已知量”的優化技術。

     這里我去找了下編譯原理關於代碼優化相關的知識

代碼優化的分類：

根據設計程序范圍分類：全局優化，局部優化，循環優化

根據技術的分類：

刪除多余運算：對於相同的子表達式，在第一次出現時進行計算，且值計算一次，其結果帶入ti,以后重復的地方直接帶入ti，不重復運算，節約時間及空間

強度削弱：在不改變運算結果的前提下，將程序中執行時間長的運算替換成執行時間短的運算。x^3可用x*x*x實現

合並已知量：若參加運算的兩個量都是已知量，則在編譯時直接計算出結果。1+2編譯期直接3

復寫傳播：盡量不引用那些程序中只傳遞信息而不改變值，不影響運行結果的變量。

循環優化：將循環中的不變量提到循環外面。

所以String str = "a' +“b” +"c"；合並已知量為String str = "abc";

其實《think in java》中在提到final關鍵字時有一段話，表明java編譯時應用了此技術：

一個永不改變的編譯期常量：對於編譯期常量這種情況，編譯期可以將該常量值帶入到任何可能運用到的計算式中，也就是說可以在編譯時執行計算式，減輕運行時的負擔，但這類常量必須是基本數據類型，且必須final修飾初始化。

所以綜上，不結合上下文String Str2 = str + "d" + "f"中str是未知的。編譯時優化為StringBuilder，有趣的是后面的“d”+"f"合並了，然后str3中我們看到了並沒有合並為"df47e"

 String str = "a" + "b" + "c"；編譯為String str = "abc"; 建立了一個String對象“abc”。

另外查找資料的時候發現一個名詞StringPool(字符串常量池)

由於java對String操作頻繁，所以對String類做了很多優化，StringPool就是其中之一，StringPool是運行期維護於常量池中，處於GC永久代。

創建String對象的兩種方式

String str = new String("aa");
String str = "aa";

"aa"會存入StringPool，當下次使用時“aa”,String會先到StringPool查找“aa”,找到了把地址賦給引用對象，也就是指向同一對象（內存），沒找到建立新對象。

String str = "a";
String str2 = "a";
System.out.println(str == str2);//true

當然無論何時，new 一個對象都會創建一個新的對象。

拓展;Integer類的cache機制