String.format 和 StringBuilder 之间的性能

Question

要连接String，我们经常使用StringBuilder 而不是String + String，但我们也可以使用String.format 执行相同的操作，它会根据给定的语言环境、格式和参数返回格式化的字符串。

例子：

用 StringBuilder 连接字符串

String concatenateStringWithStringBuilder(String name, String lName, String nick) {
    final StringBuilder sb = new StringBuilder("Contact {");
    sb.append(", name='").append(name)
      .append(", lastName='").append(lName)
      .append(", nickName='").append(nick)
      .append('}');
    return sb.toString();
}

用 StringFormat 连接字符串：

String concatenateStringWithStringFormat(String name, String lName, String nick) {
    return String.format("Contact {name=%s, lastName=%s, nickName=%s}", name, lName, nick);
}

在性能方面，String.Format 是否与StringBuilder 一样高效？哪个更好地连接字符串？为什么？

更新

我检查了类似的question，但没有回答我的问题。到目前为止，我已经使用StringBuilder 连接字符串，我应该使用它吗？或者我应该使用String.format？问题是哪一个更好，为什么？

Answer 1

什么是“更好”完全取决于您的要求：

• 例如String Builder 会更快，但代码会更不可读，而且更容易出错。

• 另一方面，String.format() 以牺牲性能为代价生成更具可读性的代码。

JMH 基准测试来说明性能差异（请注意，字符串生成器代码更长，并且很难理解生成的字符串的样子）：

@Fork(1)
@State(Scope.Benchmark)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
@Measurement(iterations = 10)
@Warmup(iterations = 10)
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
public class StringFormatBenchmark {
    private String name = "UserName";
    private String lName = "LUserName";
    private String nick = "UserNick";

    @Benchmark
    public void stringFormat(Blackhole blackhole) {
        final String result = String.format("Contact {name=%s, lastName=%s, nickName=%s}", name, lName, nick);
        blackhole.consume(result);
    }

    @Benchmark
    public void stringBuilder(Blackhole blackhole) {
        final StringBuffer sb = new StringBuffer("Contact {");
        sb.append(", name='").append(name)
                .append(", lastName='").append(lName)
                .append(", nickName='").append(nick)
                .append('}');
        final String result = sb.toString();
        blackhole.consume(result);
    }
}

结果：

Benchmark                             Mode  Cnt      Score     Error   Units
StringFormatBenchmark.stringBuilder  thrpt   10  10617.210 ± 157.302  ops/ms
StringFormatBenchmark.stringFormat   thrpt   10    960.658 ±   7.398  ops/ms

对于非性能关键代码，我更喜欢使用String.format()，因为它使用起来更容易、更愉快。通过简单地查看模式，也可以看到结果字符串的外观。如果我正在编写性能关键代码，或者必须具有低 GC 影响的代码，我会使用 StringBuilder，因为它更快并且可以重复使用。

Answer 2

在用StringBuilder 和String.format 做了一些小测试后，我明白他们每个人都需要多少时间来解决连接问题。这里是sn-p代码和结果

代码：

String name = "stackover";
String lName = " flow";
String nick = " stackoverflow";
String email = "stackoverflow@email.com";
int phone = 123123123;

//for (int i = 0; i < 10; i++) {
long initialTime1 = System.currentTimeMillis();
String response = String.format(" - Contact {name=%s, lastName=%s, nickName=%s, email=%s, phone=%d}",
                                name, lName, nick, email, phone);
long finalTime1 = System.currentTimeMillis();
long totalTime1 = finalTime1 - initialTime1;
System.out.println(totalTime1 + response);

long initialTime2 = System.currentTimeMillis();
final StringBuilder sb = new StringBuilder(" - Contact {");
sb.append("name=").append(name)
  .append(", lastName=").append(lName)
  .append(", nickName=").append(nick)
  .append(", email=").append(email)
  .append(", phone=").append(phone)
  .append('}');
String response2 = sb.toString();
long finalTime2 = System.currentTimeMillis();
long totalTime2 = finalTime2 - initialTime2;
System.out.println(totalTime2 + response2);
//}

多次运行代码后，我发现String.format 需要更多时间：

String.format: 46: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
StringBuilder: 0: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
String.format: 38: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
StringBuilder: 0: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
String.format: 51: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
StringBuilder: 0: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}

但是如果我在循环中运行相同的代码，结果就会改变。

String.format: 43: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
StringBuilder: 0: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
String.format: 1: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
StringBuilder: 0: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
String.format: 1: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}
StringBuilder: 0: Contact {name=stackover, lastName= flow, nickName= stackoverflow, email=stackoverflow@email.com, phone=123123123}

String.format 第一次运行需要更多时间，之后时间会更短，即使由于StringBuilder 而不会变得恒定

正如@G.Fiedler 所说：“String.format 必须解析格式字符串...”

有了这些结果，可以说StringBuilder比String.format效率更高

Answer 3

StringBuilder 更快，因为String.format 必须解析格式字符串（一种复杂的领域特定语言）。而且很贵。

StringBuilder 代替 String + String

顺便说一句：它是一样的，因为它产生相同的字节码（从 Java 1.5 开始）。