String.format和StringBuilder之间的性能差异

Question

String.format和StringBuilder之间的性能差异

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为了连接字符串，我们通常使用StringBuilder而不是String+String。但是同样我们也可以使用String.format来实现相同的功能，它通过给定的区域设置、格式和参数返回格式化后的字符串。

例如：

使用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();
}

使用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 和 StringBuilder 的效率一样吗？哪一个更适合连接字符串，为什么？

更新

我查看了类似的问题，但没有回答我的问题。到目前为止，我一直使用StringBuilder来连接字符串，我应该继续使用它吗？还是应该使用String.format？问题是哪个更好，为什么？

- JUAN CALVOPINA M

一个快速的基准测试不会花费太多时间。 - WoooHaaaa

2

第三个选项：return "Contact {name=" + name + ", lastName=" + lName + ", nickName=" + nick + '}';，这将创建与使用StringBuilder相同的字节码，并且与使用String.Format一样易读。 - Klitos Kyriacou

如果性能很重要，我应该使用Java的String.format()吗？ - Binu

3

除非你的方法每秒被调用数千次，否则你不会注意到性能差异。你不应该使用StringBuilder或StringBuffer，因为它们可读性较差。我建议使用String.format，因为它可以清晰地展示最终字符串的样式。 - VGR

3个回答

20

在使用StringBuilder和String.format进行一些小测试之后，我了解到它们解决字符串拼接所需的时间有多长。以下是代码片段和结果：

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);
//}

运行代码多次后，我发现String.format花费了更多的时间：

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，如果我将相同的代码放在一个循环内运行，结果会改变。

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}

首次运行String.format需要更多时间，之后的时间会更短，尽管由于StringBuilder的结果并不稳定。

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

根据这些结果可以说StringBuilder比String.format更有效率。

- JUAN CALVOPINA M

你也可以在长字符串和短字符串上测试 String.concat。 - Ferrybig

2

有趣的测试循环的想法。似乎格式化字符串解析被缓存并重复使用，而不是在每次循环迭代时重新解析。此外，由于您在每次迭代中都实例化了全新的StringBuilder（假设您只是将相同的代码包装在一个循环中），因此在随后的循环迭代中StringBuilder会变慢，这是有道理的。 - Kingand

13

StringBuilder更快，因为String.format需要解析格式字符串（一种复杂的领域特定语言），这是很昂贵的。

使用StringBuilder代替String + String

顺便说一下：自从Java1.5以来这两种方式生成的字节码相同。

- G. Fiedler

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Svetlin Zarev · Accepted Answer

"更好"一词完全取决于您的需求:

例如，String Builder会更快，但代码会更难以阅读，并且更容易出错。
另一方面，String.format()可以生成更易于阅读的代码，但性能会有所损失。

JMH基准测试用于说明性能差异（请注意，字符串构建器代码更长，很难理解生成的字符串的外观）：

@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);
    }
}

结果如下：

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

对于非性能关键的代码，我更喜欢使用String.format()，因为它更容易、更愉悦地使用。此外，只需查看格式，就可以清楚地看到生成的字符串的样子。如果我正在编写性能关键的代码或需要低GC影响的代码，我会使用StringBuilder，因为它更快并且可以重复利用。