Java中字符串String的+和+=及循环操作String原理详解

String对象是不可变的：意思就是无论是对String的新增或修改，出现一个全新的String内容时，都意味着诞生了一个新的对象。但是如果内容不变的话，增加的只是对象的引用而已。

例如：

String a = "ljh";
String b = "ljh";
String c = "ljh";

System.out.println(a==b);
System.out.println(b==c);

结果都是true

但是这种不可变性会产生一些性能上的问题，所以JVM对String对象重载“+”“+=”进行了一些优化

操作符“+”可以用来连接String

String aaa = "ljh";
String bbb = "big";
String ccc = aaa+bbb+"aaaa";

在jdk8中，上述代码中在底层其实是编译器擅自调用了StringBuilder类进行+的操作，主要原因是StringBuilder的append（）更加高效，我们来看一下字节码。

public static void main(java.lang.String[]);
   Code:
      0: ldc           #2                  // String ljh
      2: astore_1
      3: ldc           #3                  // String big
      5: astore_2
      6: new           #4                  // class java/lang/StringBuilder
      9: dup
     10: invokespecial #5                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
     13: aload_1
     14: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
     17: aload_2
     18: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
     21: ldc           #7                  // String aaaa
     23: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
     26: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
     29: astore_3
     30: return

可以看出一共有四个对象，分别是三个String 和一个StringBuilder

我们再来看一下+=

String a = "aaa";
a += "bbb";

字节码如下

    Code:
       0: ldc           #2                  // String aaa
       2: astore_1
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       6: dup
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      10: aload_1
      11: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      14: ldc           #6                  // String bbb
      16: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      22: astore_1
      23: return

可以看出先创建了一个&ldquo;aaa&rdquo;字符串，然后当a遇到+=时，创建了一个StringBuilder对象，并append了aaa字符串。之后创建了一个&ldquo;bbb&rdquo;对象，然后append了bbb字符串，最后调用StringBuilder的toString方法。

接下来再看看循环中调用+=会是什么样子

String a = "aaa";
a += "bbb";
for(int i=0;i<5;i++){
   a+="ccc";
}

    Code:
       0: ldc           #2                  // String aaa
       2: astore_1
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       6: dup
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      10: aload_1
      11: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      14: ldc           #6                  // String bbb
      16: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      22: astore_1
      23: iconst_0
      24: istore_2
      25: iload_2
      26: iconst_5
      27: if_icmpge     56
      30: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
      33: dup
      34: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      37: aload_1
      38: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      41: ldc           #8                  // String ccc
      43: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      46: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      49: astore_1
      50: iinc          2, 1
      53: goto          25
      56: return

可以看出先创建String对象aaa,之后创建StringBuilder并初始化StringBuilder append aaa，然后创建bbb对象，并append（  bbb），然后我们发现在循环中依旧创建了一个新的StringBuilder，也就是没经过一次循环都要创建一个新的StringBuilder对象。

这时我们做一个优化，提前创建StringBuilder对象

String a = "aaa";
a += "bbb";
StringBuilder sb = new StringBuilder(a);
for(int i=0;i<5;i++){
   sb.append("ccc");
}

    Code:
       0: ldc           #2                  // String aaa
       2: astore_1
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       6: dup
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      10: aload_1
      11: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      14: ldc           #6                  // String bbb
      16: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      19: invokevirtual #7                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      22: astore_1
      23: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
      26: dup
      27: aload_1
      28: invokespecial #8                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
      31: astore_2
      32: iconst_0
      33: istore_3
      34: iload_3
      35: iconst_5
      36: if_icmpge     52
      39: aload_2
      40: ldc           #9                  // String ccc
      42: invokevirtual #5                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      45: pop
      46: iinc          3, 1
      49: goto          34
      52: return

可以看出循环体跳回34行，并不会不断地创建新的StringBuilder，大大提高了效率和减小了垃圾数量！，所以我们要注意自己的写法！避免无谓的消耗

来源：https://blog.csdn.net/qq_31615049/article/details/80891142