Javascript中的字符串链接和Array.join()方法时间效率对比

简介:

深刻感觉写程序就是在按照一定的规则在拼接字符串。

Java和JavaScript中的String具有不可变性(immutable),同时正是这样的不可变性成为Java的线程安全和安全机制的基石。

Java和JavaScript对象都提供了丰富的方法,这里主要对比关于字符串链接的时间效率,比如:String str="abc"; str+="def"

关于Java的String连接性能讨论参见这篇博客:

http://www.blogjava.net/javagrass/archive/2010/01/24/310650.html

Javascript的String对象提供了丰富的方法,但是由于String的不可变性,字符串发生改变的时候都会重新创建一个新的对象,使用“+”连接符来改变字符串同样是创建了新的字符串。


Array.join('')这个方法可以将数组中的对象转换为字符串。

下面通过自定义对象来实现JavaScript中的类似Java的StringBuffer对象。

实现:

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/**
  * StringBuffer对象
  */
function  StringBuffer() {
     this ._stringbuffer_ =  new  Array();
     /**
      * 获取长度
      */
     if  ( typeof  StringBuffer.size ==  'undefined' ) {
         StringBuffer.prototype.size =  function () {
             return  this .toString().length;
         };
     }
}
StringBuffer.prototype =  new  Object();
/**
  * 转换为字符串
  */
StringBuffer.prototype.toString =  function () {
     return  this ._stringbuffer_.join( '' );
};
/**
  * 追加字符串
  *
  * @param s
  * @returns
  */
StringBuffer.prototype.append =  function (s) {
     if  ( typeof  (s) ==  'string' ) {
         this ._stringbuffer_.push(s);
     else  if  ( typeof  (s) ==  'number' ) {
         this ._stringbuffer_.push(s.toString(10));
     else  if  ( typeof  (s) ==  'boolean' ) {
         this ._stringbuffer_.push(s.toString());
     else  {
         ;
     }
     return  this .toString();
};
/**
  * 获取指定位置的字符
  *
  * @param i
  * @returns
  */
StringBuffer.prototype.charAt =  function (i) {
     var  sb =  this .toString();
     if  (i < 0 || i >=  this .size()) {
         return  "" ;
     else  {
         return  sb.charAt(i);
     }
};

下面是对StringBuffer对象拼接字符串和“+”运算符拼接字符串的时间效率进行对比。

对比图一:

143310551.png


图标说明:

  • String:指的是通过“+”运算符连接字符串

  • StringBuffer:指通过StringBuffer的append()方法连接字符串

  • 图表的纵轴:指运算的时间,单位毫秒

  • 图片的横轴:指连接字符串操作的次数

说明:上述链接的字符串都是单字符,精确度很低,仅仅作为时间效率的参考。

看到上面的图,不要惊讶,是不是和想像中的结果大相径庭,没错,这个结果的测试有问题的,相信自己,StringBuffer和"+"运算符连接字符串效率怎么会差距这么大呢?

下面是计算StringBuffer的时间:


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start =  new  Date().getTime();
for  var  j = 0; j < range[i]; j++) {
     sb.append(j);
}
sb.toString();
end =  new  Date().getTime();
sbTimes.push(end - start);


这样的计算机时间是有问题的,将字符串追加的时间也计算到时间效率中去了。

下面是修正后的时间效率对比的例子:


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<!DOCTYPE html>
< html >
< head >
< meta  charset = "UTF-8" >
< title >Insert title here</ title >
< script  type = "text/javascript"  src = "../js/jiUtil.js" ></ script >
< script  type = "text/javascript"  src = "../js/FusionCharts.js" ></ script >
< script  type = "text/javascript" >
     function calc() {
         var ups=new Array(1000,2000,3000);
         for ( var i = 0; i <  ups.length ; i++) {
             draw(ups[i], "graphicDiv"+i);
         }
     }
     function draw(up, name) {
         //测试自定义StringBuffer和字符串拼接的效率
         var  sbTimes  new  Array();
         var  stTimes  new  Array();
         var  range  new  Array();
         for ( var  i  0 ; i < 20; i++) {
             range[i] = 10000 +i* up;
         }
         for ( var  i  0 ; i < range.length; i++) {
             StringBuffer
             sb  new  StringBuffer();
             var  start  new  Date().getTime();
             var  st  "" ;
             for ( var  j  0 ; j < range[i]; j++) {
                 st += j;
             }
             var  end  new  Date().getTime();
             stTimes.push(end - start);
             for ( var  j  0 ; j < range[i]; j++) {
                 sb.append(j);
             }
             start  new  Date().getTime();
             sb.toString();
             end  new  Date().getTime();
             sbTimes.push(end - start);
             sb  null ;
         }
         StringBuffer
         xml  new  StringBuffer();
         xml
                 .append('<graph  caption = " string vs join() on speed"  subcaption = "For the month of Oct 2013"  divlinecolor = "F47E00"  numdivlines = "4"  showAreaBorder = "1"  areaBorderColor = "000000"   showNames = "1"  numVDivLines = "29"  vDivLineAlpha = "30"  formatNumberScale = "1"  rotateNames = "1" >');
         xml.append('< categories   numberSuffix = "ms" >');
         for ( var i = 0; i <  range.length ; i++) {
             xml.append('<category  name = "'+range[i]+'"  /> ');
         }
         xml.append('</ categories >');
         xml
                 .append('< dataset  seriesname = "String"  color = "FF5904"  showValues = "0"  areaAlpha = "50"  showAreaBorder = "1"  areaBorderThickness = "2"  areaBorderColor = "FF0000" >');
         for ( var i = 0; i <  stTimes.length ; i++) {
             xml.append('<set  value = "'+stTimes[i]+'"  />');
         }
         xml.append('</ dataset >');
         xml
                 .append('< dataset  seriesname = "StringBuffer"  color = "99cc99"  showValues = "0"  areaAlpha = "50"  showAreaBorder = "1"  areaBorderThickness = "2"  areaBorderColor = "006600" >');
         for ( var i = 0; i <  sbTimes.length ; i++) {
             xml.append('<set  value = "'+sbTimes[i]+'"  />');
         }
         xml.append('</ dataset >');
         xml.append('</ graph >');
         var dataXml = xml.toString();
         var fcf = new FusionCharts("FCF_MSArea2D.swf", "t_msa2d_" + up, 960,
                 680);
         fcf.setDataXML(dataXml);
         fcf.render(name);
     }
</ script >
</ head >
< body      <div  id = "graphicDiv0"  align = "center" ></ div >
     < div  id = "graphicDiv1"  align = "center" ></ div >
     < div  id = "graphicDiv2"  align = "center" ></ div >
</ body >
</ html >

StringBuffer的append()实现使用了数组对象的push()方法,而数组的join()方法才是正真将数组中的字符串对象连接一起成为字符串,join()方法所花费的时间和“+”连接的时间在连接次数不够大的情况下相差并不是特别显著,相反还增加了append()这一操作。

如果站在空间复杂度看待这个问题,由于String的不可变性又会使得内存开销很大,产生较多的垃圾内存需要垃圾回收机制去处理。

对于浏览器和用户来讲,时间效率显得更重要些,用户交互需要更流畅,而不是去等待。

下面三张上述示例测试的结果图:


150719863.png

150719335.png

150719859.png

从上面看,StringBuffer完成的时间随链接数量变化不是特别大,而“+”连接在连接数量达到2万5千的时候开始网上飙升。

测试的影响因素:

本机的内存,浏览器JS引擎,其他操作对其部分运算的干扰(运算过程中进行其他事情占用计算机资源)。


总结:

1.实际工作做中几乎碰不到这样大的字符串连接;

2.“+”运算符连接字符串方便便捷,因为1,所以也不会产生太多的内存垃圾;

3.抛开数组中的元素添加,Array.join()方法连接字符串显然比“+”连接字符时间效率高很多;

4.实际工作用字符串连接也是有数据来源的,不可能无缘无故的拼接一些字符串,如上面的测试用例,就是要使用到一些数据,因而采用了append()方法;

5.“+"连接字符串过程中产生的是匿名的字符串,二次使用较为困难,而使用append()方法连接字符串,由于其内部是使用Array进行存储的因此操作方便,而且便于修改,直接解决了String的不可变性带来的不便,同事内存空间是使用率很高。

6.使用StringBuffer去操作字符串比"+"连接字符串的代码可读性好,出错肯能性小,面向对象的意思更浓。

综上种种:使用StringBuffer对象的append()方法来拼接字符串更有利些。



本文转自 secondriver 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/aiilive/1304174,如需转载请自行联系原作者

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