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I.はじめに
私が最初にJavaを学び始めたとき、C言語しか知らない初心者として、Javaでの文字列操作にショックを受けました。対照的に、C言語は文字列を表すためにバイト配列に末尾の\ 0を保存します。文字列のスプライシングを実装する場合は、strcpyライブラリ関数を呼び出すか、配列を手動でコピーする必要があります。これは非常に面倒です。他の複雑な操作について言及すると、Javaは、Stringクラスを介して文字列操作を非常に簡単で便利にします。さらに、stringbuilderなどのこれらのクラスの支援があるため、この記事では、String、StringBuiler、およびStringBufferの違いから始めて、Javaでの文字列操作について説明します。
二、文字列、StringBuiler和StringBuffer
2.1文字列クラス
Javaは、文字列を作成および操作するためのStringクラスを提供します。ソースコードで**を確認できます。Stringクラスの内部実装もバイト配列**です。この配列は最終型であるため、** Stringは不変オブジェクトです。Stringが毎回変更されます。クラスが変更されました。新しい文字列オブジェクト**を生成し、ポインタを新しい文字列オブジェクトにポイントします。
2.2StringBuilerクラス
Stringクラスとは異なり、StringBuilderクラスのオブジェクトは、新しいオブジェクトを生成せずに複数回変更できます。この機能の重要性は、多数の文字列操作を実行する場合、Stringクラスを使用するとパフォーマンスが大幅に消費され、StringBuilderがこの問題を回避できることです。
2.3StringBufferクラス
StringBufferとStringBuilerの最大の違いは、StringBuilderのメソッドがスレッドセーフではないことです。
StringBuilderはStringBufferに比べて速度が優れているため、ほとんどの場合、StringBuilderクラスを使用することをお勧めします。ただし、アプリケーションでスレッドセーフが必要な場合は、StringBufferクラスを使用する必要があります。
2.4 String、StringBuiler、StringBufferの比較（C / C ++との比較）
| 操作タイプ | 説明 | 変数 | スレッドセーフ | パフォーマンス |
|---|---|---|---|---|
| Javaの文字列 | Stringクラスのfinalキーワードを使用して文字配列を変更し、文字列を保存します | 不変 | スレッドセーフ | 低 |
| JavaのStringBuffer | 文字列変数 | 変数 | スレッドセーフ | 一般 |
| JavaのStringBuilder | 文字列変数 | 変数 | スレッドセーフではありません | 一般 |
| C / C ++でのChar *操作 | char *は、文字列の配列を指すことができるポインタです。 | 変数 | わからない | 高い |
| C / C ++の文字配列 | 文字配列を使用して文字列を格納する | 不変 | わからない | 高い |
| C / C ++の文字列ラッパークラス | 文字列は、文字を要素とする一種のコンテナと見なすことができます。 | 変数 | 同時読み取り操作はスレッドセーフです | より高い |
第三に、さまざまな文字列操作の効率テスト
3.1テストコード
@Test
public void test() {
int count = 100000;
long startTime = System.currentTimeMillis();
String str = "";
for(int i = 0; i< count; i++){
str += i;
}
System.out.println("执行"+count+"次 String 耗时:"+ getRunTime(startTime));
startTime = System.currentTimeMillis();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
for (int i = 0; i < count; i++) {
stringBuilder.append(i);
}
System.out.println("执行"+count+"次 StringBuilder 耗时:"+ getRunTime(startTime));
startTime = System.currentTimeMillis();
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("");
for (int i = 0; i < count; i++) {
stringBuffer.append(i);
}
System.out.println("执行"+count+"次 StringBuffer 耗时:"+ getRunTime(startTime));
}
3.2テスト結果
执行100000次 String 耗时:32s
执行100000次 StringBuilder 耗时:2ms
执行100000次 StringBuffer 耗时:4ms
3.3まとめ
StringクラスのパフォーマンスはStringBuilerおよびStringBufferのパフォーマンスよりもはるかに低く、このテストではStringBuilerによってStringbufferのパフォーマンスが50％向上していることがわかります。
4つ、Java文字列と正規表現
4.1テストコード
@Test
public void test0(){
//邮政编码
String postCode = "[1-9]\\d{5}";
//区号-座机号码
String areaCode = "\\d{3}-\\d{8}|\\d{4}-\\d{7}";
//手机号码
String phone = "(?:13\\d|15\\d|18\\d)\\d{5}(\\d{3}|\\*{3})";
String text = "邮政编码：440834"+
"区号-座机号码: 020-12345678"+
"手机号：13536373839"+
"邮政编码：440833"+
"区号-座机号码: 010-12345678"+
"手机号：13536373739";
Pattern p = Pattern.compile(postCode);
Matcher m = p.matcher(text);
System.out.println("文本中包含邮政编码：");
while (m.find()){
System.out.println(m.group());
}
p = Pattern.compile(areaCode);
m= p.matcher(text);
System.out.println("文本中包含区号-座机号码：");
while (m.find()){
System.out.println(m.group());
}
p = Pattern.compile(phone);
m= p.matcher(text);
System.out.println("文本中包含手机号：");
while (m.find()){
System.out.println(m.group());
}
}
4.2テスト結果
文本中包含邮政编码：
440834
123456
135363
440833
123456
135363
文本中包含区号-座机号码：
020-12345678
010-12345678
文本中包含手机号：
13536373839
13536373739
五数要約
テストと比較の結果、Javaでの同じ文字列操作が、実装の背後にある原則が異なるため、結果として生じるパフォーマンスの違いも非常に大きいことがわかります。対照的に、C / C ++での文字列操作の方がパフォーマンスが高くなります。StringクラスのパフォーマンスはStringBuilerおよびStringBufferのパフォーマンスよりもはるかに低く、StringBuilerのパフォーマンスはStringbufferのパフォーマンスよりもわずかに高くなっています。パフォーマンス調査の最後に、使用シーンに戻る必要があります。文字列操作が含まれない場合は、Stringクラスが最初の選択肢であると結論付けることができます。関連する文字列操作にスレッドセーフの問題がない場合は、 StringBuilder。文字列操作に関連する文字にスレッドセーフの問題がある場合は、StringBufferを使用します