String 不是不可变类吗?字符串拼接是如何实现的?

String 的确是不可变的,“+”的拼接操作,其实是会生成新的对象。

例如:

String a = "hello ";
String b = "world!";
String ab = a + b;

jdk1.8 之前,a 和 b 初始化时位于字符串常量池,ab 拼接后的对象位于堆中。经过拼接新生成了 String 对象。如果拼接多次,那么会生成多个中间对象。

内存如下:

javase-18.png

Java8 时JDK 对“+”号拼接进行了优化,上面所写的拼接方式会被优化为基于 StringBuilder 的 append 方法进行处理。Java 会在编译期对“+”号进行处理。

下面是通过 javap -verbose 命令反编译字节码的结果,很显然可以看到 StringBuilder 的创建和 append 方法的调用。

stack=2, locals=4, args_size=1
     0: ldc           #2                  // String hello
     2: astore_1
     3: ldc           #3                  // String world!
     5: astore_2
     6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder
     9: dup
    10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
    13: aload_1
    14: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    17: aload_2
    18: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
    21: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
    24: astore_3
    25: return

也就是说其实上面的代码其实相当于:

String a = "hello ";
String b = "world!";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(a);
sb.append(b);
String ab = sb.toString();

此时,如果再笼统的回答:通过加号拼接字符串会创建多个 String 对象,因此性能比 StringBuilder 差,就是错误的了。因为本质上加号拼接的效果最终经过编译器处理之后和 StringBuilder 是一致的。

当然,循环里拼接还是建议用 StringBuilder,为什么,因为循环一次就会创建一个新的 StringBuilder 对象,大家可以自行实验。

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