字符串连接真的那么慢吗？

Question

我目前正在研究字符串连接选项以及它们对整体性能的影响。我的测试用例产生的结果让我大吃一惊，我不确定我是否忽略了某些东西。

这里是交易：在 java 中执行 "something"+"somethingElse" 将（在编译时）在每次完成时创建一个新的 StringBuilder。

对于我的测试用例，我正在从我的 HDD 加载一个文件，该文件包含 1661 行示例数据（经典的“Lorem Ipsum”）。这个问题不是关于 I/O 性能，而是关于不同字符串 concat 方法的性能。

public class InefficientStringConcat {

    public static void main(String[] agrs) throws Exception{
        // Get a file with example data:

        System.out.println("Starting benchmark");
        // Read an measure:
        for (int i = 0; i < 10; i++){
            BufferedReader in = new BufferedReader(
                    new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("data.txt")))
            );

            long start = System.currentTimeMillis();
            // Un-comment method to test:
            //inefficientRead(in);
            //betterRead(in);
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("Took "+(end-start)+"ms");

            in.close();
        }



    }

    public static String betterRead(BufferedReader in) throws IOException{
        StringBuilder b = new StringBuilder();
        String line;
        while ((line = in.readLine()) != null){
            b.append(line);
        }
        return b.toString();
    }

    public static String inefficientRead(BufferedReader in) throws IOException {
        String everything = "", line;
        while ((line = in.readLine()) != null){
            everything += line;
        }
        return everything;
    }
}

如您所见，两个测试的设置相同。结果如下：

使用inefficientRead()-方法：

Starting benchmark
#1 Took 658ms
#2 Took 590ms
#3 Took 569ms
#4 Took 567ms
#5 Took 562ms
#6 Took 570ms
#7 Took 563ms
#8 Took 568ms
#9 Took 560ms
#10 Took 568ms

使用betterRead()-方法

Starting benchmark
#1 Took 42ms
#2 Took 10ms
#3 Took 5ms
#4 Took 7ms
#5 Took 16ms
#6 Took 3ms
#7 Took 4ms
#8 Took 5ms
#9 Took 5ms
#10 Took 13ms

我正在运行java-command 没有额外参数的测试。我正在运行MacMini3,1 from early 2009 和 Sun JDK 7：

[luke@BlackBox ~]$ java -version
java version "1.7.0_09"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_09-b05)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 23.5-b02, mixed mode)

这让我觉得差别很大。我在衡量这个时做错了什么，还是应该发生这种情况？

Answer 1

我在衡量这个时做错了什么，还是应该发生这种情况？

这是应该发生的。使用重复的字符串连接构造一个长字符串是一种已知的性能反模式：每个 连接必须创建一个新字符串，其中包含原始字符串的 副本 和一个 copy 附加字符串。你最终会得到 O(N²) 的性能。当您使用StringBuilder 时，大多数时候您只是 将附加字符串复制到缓冲区中。有时缓冲区需要用完空间并需要扩展（通过将现有数据复制到新缓冲区中），但这种情况并不经常发生（由于缓冲区扩展策略）。

请参阅我的article on string concatenation 了解详细信息 - 这是一篇非常古老的文章，所以早于StringBuilder，但基本面没有改变。 （基本上StringBuilder 类似于StringBuffer，但没有同步。）

Answer 2

这正是应该发生的事情。 betterRead 需要线性时间； inefficientRead 需要二次方时间。