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Java String + 拼接字符串原理

程序员文章站 2022-05-30 09:14:55
...

首先来一道思考题:

String str1 = "111111";
String str2 = "222222";
String str = str1 + str2;
System.out.println(str);

很明确,上述代码输出的结果是:"111111222222",但是它工作原理是怎样的呢?


由于字符串拼接太常用了,java才支持可以直接用+号对两个字符串进行拼接。**其真正实现的原理是中间通过建立临时的StringBuilder对象,然后调用append方法实现**。如何验证呢?
上述代码文件写在Test.java main方法中,使用<b>javac Test.java</b>编译,在执行<b>javap -verbose Test</b>,可以看到如下信息:

0: ldc           #2                  // String 111111
2: astore_1
3: ldc           #3                  // String 222222
5: astore_2
6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder
9: dup
10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."":()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: getstatic     #8                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
28: aload_3
29: invokevirtual #9                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
32: return

对于java来说,这段代码原理上应该是:

String str1 = "111111";
String str2 = "222222";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(str1);
sb.append(str2);
String str = sb.toString();
System.out.println(str);


再来一道思考题,如下代码的执行结果是什么?是报错,还是"null222222":
 

String str1 = null;
String str2 = "222222";
String str = str1 + str2;
System.out.println(str);

正确答案是:"null222222"。原理:

String str1 = null;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(str1 );

这段代码,StringBuilder对象append一个null字符串会怎么处理呢,这就要去查看源码了。源码中我们可以看到以下这段代码:

public StringBuilder append(StringBuffer sb) {
    super.append(sb);
    return this;
}


该方法继承了父类的方法,父类为AbstractStringBuilder,再去父类中查看:
 

private StringBuilder append(StringBuilder sb) {
    if (sb == null)
        return append("null");
    int len = sb.length();
    int newcount = count + len;
    if (newcount > value.length)
        expandCapacity(newcount);
    sb.getChars(0, len, value, count);
    count = newcount;
    return this;
}

真相大白了,这里null会变成"null"。因此答案就是"null222222"了。


总结:

 

  1. String字符串拼接通过StringBuilder走中间过程,通过append方法实现
  2. null拼接会变成字符串"null"
  3. 程序有大量字符串拼接时,建议考虑直接写StringBuilder实现,就不需要底层new很多临时sb对象了。