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Java 中 String 的使用竟然还有这些巨坑?

temp10 2024-11-18 17:03:22 java教程 13 ℃ 0 评论

Java 中的 String 字符串是我们日常编程中用得最多的类之一。看似简单的 String 使用,却隐藏着不少“坑”,如果不注意,可能会导致性能问题、意外的错误容易造成线上事故(OOM),服务器崩溃,甚至难以察觉的 Bug!今天我们就来聊聊 String 使用中的一些常见巨坑点,以及如何优雅避坑。

1. 字符串的不可变性:每次修改都创建新对象

在 Java 中,String 是不可变类,也就是说一旦创建了一个字符串对象,它的内容就无法再修改了。比如:

Java 中 String 的使用竟然还有这些巨坑?

String str = "Hello";
str = str + " World";

上面的代码会创建多个 String 对象,每次拼接都会新生成一个字符串并返回,导致了内存的浪费。虽然 JVM 会帮助我们优化,但大量的字符串操作还是会影响性能。

避坑指南:如果需要频繁操作字符串,建议使用 StringBuilderStringBuffer。它们是可变的,可以在不创建新对象的情况下修改内容。例如:

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World");

2. 使用 ==比较字符串,陷阱满满

在 Java 中,== 用来比较两个对象的地址是否相同,而不是内容是否一致。当我们使用 == 来比较字符串时,可能会出现意想不到的结果:

String str1 = "Hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1 == str2);  // true

String str3 = new String("Hello");
System.out.println(str1 == str3);  // false

以上代码中,str1str2 是相同的字符串常量,引用了同一块内存,但 str3 是通过 new 创建的新对象,因此 str1 == str3 返回 false

避坑指南:要比较字符串的内容是否相等,始终使用 equals() 方法,例如:

if (str1.equals(str3)) {
    System.out.println("内容相等");
}

3. String拼接操作:不要随便用 +拼接

字符串的拼接在日常开发中很常见,但使用 + 号拼接字符串可能会引发性能问题。每次使用 + 都会生成新的 String 对象,特别是在循环中更为严重。

String result = "";
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    result += i;  // 每次都会创建新对象
}

这样会导致大量无用对象的创建,占用内存、降低效率。

避坑指南:在循环中进行字符串拼接,建议使用 StringBuilderStringBuffer。例如:

StringBuilder result = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    result.append(i);
}

4. 避免空指针异常:使用 String的时候小心 null

在使用字符串之前检查是否为 null 是一个好习惯。直接调用 equals() 或其他方法时,若对象为 null,会抛出 NullPointerException

避坑指南:可以使用 Objects.equals() 或者把常量字符串放在前面。比如:

String str = null;
System.out.println("Hello".equals(str));  // 避免空指针
System.out.println(Objects.equals("Hello", str));  // 也可以

5. 避免重复创建相同字符串:善用 intern()

在 Java 中,每个字符串字面量都会存放在字符串池(String Pool)中,如果频繁创建相同的字符串内容,就会占用多余的内存。比如:

String str1 = new String("Hello");
String str2 = new String("Hello");
System.out.println(str1 == str2);  // false

即使 str1str2 的内容一样,但它们是不同的对象。通过 intern() 方法,我们可以将字符串存入字符串池中,提高内存效率:

String str1 = new String("Hello").intern();
String str2 = new String("Hello").intern();
System.out.println(str1 == str2);  // true

6. 避免 String的过度截取:谨慎使用 substring()

Stringsubstring() 方法会创建新的字符串引用,如果不小心,可能会导致内存泄漏,特别是在处理大字符串时。Java 7 之后进行了优化,但仍需谨慎使用。

避坑指南:对于大字符串的截取,建议用 new String(substring) 来生成新对象,避免内存泄漏。

String largeString = "This is a very large string ...";
String smallPart = new String(largeString.substring(0, 10));

7. 注意 String.format()的性能

String.format() 虽然很方便,但性能较低,因为它涉及大量的格式化操作。在性能要求高的场景中,不建议频繁使用它。

避坑指南:若只是简单拼接,不用 String.format(),而是用 StringBuilder 或直接拼接更快。如果需要复杂的格式化再考虑使用 String.format()


8. 小心正则表达式的字符串分割

String.split() 方法内部会调用正则表达式引擎,若频繁调用,可能会导致性能下降。

避坑指南:如果分割符是简单字符,比如逗号、空格,建议使用 StringTokenizerStringUtils.split(),它们在简单分割场景中效率更高。


总结

String 是 Java 中一个功能强大、使用频率极高的类,但它的不可变性、常量池机制、和各种 API 都需要我们小心对待。掌握上述避坑技巧,可以帮助我们写出性能更高、代码更优雅的程序。

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