Intellij建议用String替换StringBuilder

• 1. 问题背景
• 2. 性能测试分析
  • 2.1 基础性能测试
  • 2.2 循环累加场景测试
• 3. 字节码层面分析
  • 3.1 String拼接的字节码
  • 3.2 StringBuilder的字节码
• 4. 最佳实践建议
• 5. 总结

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1. 问题背景

在日常Java开发中，我们经常会遇到字符串拼接的场景。传统观点认为StringBuilder的性能优于String直接拼接，但最近在使用Intellij IDEA时，IDE却建议将StringBuilder替换为String，这是为什么呢？

这个问题在JetBrains社区也引发了热烈讨论：社区讨论链接

2. 性能测试分析

2.1 基础性能测试

让我们通过一个简单的测试来对比String和StringBuilder的性能：

public static void main(String[] args) {
    String input = "ABCDEF";
    String append = ",AP,";

    // 测试String直接拼接
    Instant start = Instant.now();
    String out = "oo";
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        out = input + append;
    }
    System.out.println(out + Duration.between(start, Instant.now()).toNanos());

    // 测试StringBuilder拼接
    start = Instant.now();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        out = sb.append(input).append(append).toString();
    }
    System.out.println(out + Duration.between(start, Instant.now()).toNanos());
}

测试结果：

ABCDEF,AP,2999000
ABCDEF,AP,1999600

从结果可以看出，在简单的字符串拼接场景下，两者的性能差异并不明显。

2.2 循环累加场景测试

在循环累加的场景下，性能差异会更加明显：

    // 测试String循环累加
    start = Instant.now();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        out = out + i;
    }
    System.out.println(out.length() + "," + Duration.between(start, Instant.now()).toNanos());

    // 测试StringBuilder循环累加
    start = Instant.now();
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        sb.append(input).append(append);
    }
    out = sb.toString();
    System.out.println(out.length() + "," + Duration.between(start, Instant.now()).toNanos());

3. 字节码层面分析

通过javap -c abc.class命令查看字节码，我们可以深入理解两种方式的实现原理：

3.1 String拼接的字节码

    38: invokedynamic #31,  0   // InvokeDynamic #0:makeConcatWithConstants
    43: astore        4

3.2 StringBuilder的字节码

    89: new           #51      // class java/lang/StringBuilder
    92: dup
    93: invokespecial #53      // Method StringBuilder."<init>"
    96: astore        6
    98: aload         6
    100: aload_1
    101: invokevirtual #54     // Method StringBuilder.append
    104: aload_2
    105: invokevirtual #54     // Method StringBuilder.append
    108: invokevirtual #58     // Method StringBuilder.toString

从字节码可以看出：

1. String拼接在JDK 9+版本中使用了invokedynamic指令，底层优化为类似StringBuilder的实现
2. StringBuilder需要创建对象、多次调用append方法，最后还要toString

4. 最佳实践建议

根据以上分析，我们可以得出以下实践建议：

1. 简单字符串拼接：

   • 使用String的+操作符
   • 代码更简洁，可读性更好
   • JDK已经在底层做了优化

2. 循环中的字符串拼接：

   • 优先使用StringBuilder
   • 避免在循环中使用String的+操作符
   • StringBuilder可以有效减少中间对象的创建

3. 大量文本处理：

   • 使用StringBuilder或StringBuffer
   • 预估容量并指定初始大小
   • 考虑线程安全需求选择StringBuffer

5. 总结

1. Intellij建议使用String替换StringBuilder的原因是合理的，在简单拼接场景下确实没必要使用StringBuilder
2. 在循环累加等场景下，StringBuilder的性能优势仍然明显
3. 编码时应根据具体场景选择合适的实现方式

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