誰在關心toString的性能?沒有人!除非當你有大(dà)量的數據在批量處理,使用toString産生(shēng)了許多日志(zhì)。然後,你去(qù)調查爲何如此之慢(màn),才意識到大(dà)部分(fēn)的toString方法使用的是introspection,它其實是可以被優化的。
不過,首先讓我(wǒ)(wǒ)們一(yī)起看看Javadoc回憶下(xià)Object.toString應當做什麽:“返回該對象的字符串表示,該結果必須簡明但表述詳實易懂。建議所有子類重寫該方法”。這裏最有趣的就是“簡明”和“詳實”。我(wǒ)(wǒ)們所鍾愛的IDE們常常爲我(wǒ)(wǒ)們生(shēng)成equals/hashcode/toString這些方法,且我(wǒ)(wǒ)們通常不再去(qù)管它們。此外(wài),這些IDE們提供了許多方式來生(shēng)成我(wǒ)(wǒ)們自己的toString:字符串連接(使用+号)、StringBuffer、StringBuilder、ToStringBuilder(Commons Lang 3)、 ReflectionToStringBuilder (Commons Lang 3)、Guava或者Objects.toString……該選哪一(yī)個?
如果你想知(zhī)道哪種toString的實現方式會更高效,不要去(qù)猜測,而是去(qù)測試!這時你需要用到JMH。我(wǒ)(wǒ)曾在博客上寫過有關它的文章,所以這裏不再細談JMH如何工(gōng)作的細節。
在該基準測試中(zhōng),我(wǒ)(wǒ)創建了一(yī)個複雜(zá)的對象圖(使用繼承、集合等等),而且我(wǒ)(wǒ)使用到了由IDE生(shēng)成的所有不同toString的實現方式,來看看哪一(yī)種性能更好。就一(yī)條經驗法則:簡潔。無論你使用哪種技術(如下(xià)),爲一(yī)些屬性或者所有屬性(包括繼承、依賴或者集合)生(shēng)成toSting,對性能會有巨大(dà)的影響。
用 + 連接字符串
讓我(wǒ)(wǒ)們先從最高效的方法開(kāi)始:用 + 連接字符串。曾經這種被認爲是邪惡的使用方式(“不要用 + 連接字符串!!!”),已變得很酷且高效!如今JVM編譯器(大(dà)部分(fēn)時候)會把 + 編譯成一(yī)個string builder。所以,不用猶豫,用它就是了。唯一(yī)的缺點是null值不會被處理,你需要自己來處理它。
看看下(xià)面注解中(zhōng)使用JMH統計出來的平均性能。
public String toString() {
return "MyObject{" +
"att1=" + att1 + +
", att2=" + att2 + +
", att3=" + att3 + +
"} " + super.toString();
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = (140772,314, 142075,167, 143844,717)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) = (140772,314, 142075,167, 143844,717)
用Objects.toString連接字符串
Java SE 7帶來了Objects類和它的一(yī)些靜态方法。Objects.toString的優點是它可以處理null值,甚至可以給null設置默認值。其性能與上一(yī)個相比略低,但是null值可以被處理:
return "MyObject{" +
"att1=" + Objects.toString(att1) + +
", att2=" + Objects.toString(att2) + +
", att3=" + Objects.toString(att3) + +
"} " + super.toString();
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = (138790,233, 140791,365, 142031,847)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) = (138790,233, 140791,365, 142031,847)
StringBuilder
另一(yī)種技術是使用StringBuilder。很難講清哪一(yī)種技術性能更好。如我(wǒ)(wǒ)前面所說,我(wǒ)(wǒ)已經使用了複雜(zá)的對象圖(att1、 att2和att3變量的命名是爲了可讀性),JMH給出了或多或少相同的結果。後面這三種技術在性能方面非常接近。
final StringBuilder sb = new StringBuilder("MyObject{");
sb.append("att1=").append(att1).append();
sb.append(", att2=").append(att2).append();
sb.append(", att3=").append(att3).append();
sb.append(super.toString());
return sb.toString();
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = (96073,645, 141463,438, 146205,910)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) = (96073,645, 141463,438, 146205,910)
Guava
Guava有一(yī)些helper類:其中(zhōng)一(yī)個可以幫助你生(shēng)成toString。這比純JDK API性能要差一(yī)點,但是它可以提供給你一(yī)些額外(wài)的服務(我(wǒ)(wǒ)這裏指的Guava):
return Objects.toStringHelper(this)
.add("att1", att1)
.add("att2", att2)
.add("att3", att3)
.add("super", super.toString()).toString();
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = (97049,043, 110111,808, 114878,137)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) = (97049,043, 110111,808, 114878,137)
Commons Lang3
Commons Lang3有一(yī)些技術來生(shēng)成toString:從builder到 introspector。如同你猜測到的,introspection更容易使用,代碼量更少,但是性能比較糟糕:
return new ToStringBuilder(this)
.append("att1", att1)
.append("att2", att2)
.append("att3", att3)
.append("super", super.toString()).toString();
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = ( 73510,509, 75165,552, 76406,370)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) = ( 73510,509, 75165,552, 76406,370)
public String toString() {
return ToStringBuilder.reflectionToString(this, ToStringStyle.SHORT_PREFIX_STYLE);
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = (31803,224, 34930,630, 35581,488)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) =(31803,224, 34930,630, 35581,488)
public String toString() {
return ReflectionToStringBuilder.toString(this);
}
// Average performance with JMH (ops/s)
// (min, avg, max) = (14172,485, 23204,479, 30754,901)
// 使用JMH測出來的平均性能
// (最小(xiǎo), 平均, 最大(dà)) = (14172,485, 23204,479, 30754,901)
總結
如今有了JVM優化,我(wǒ)(wǒ)們可以安全使用+來連接字符串(及使用Objects.toString來處理null)。有了内置到JDK的實用工(gōng)具類,不需要外(wài)部框架來處理null值。因此,與本文中(zhōng)講述的其它技術相比,開(kāi)箱即用的JDK擁有更好的性能(如果你有其它的框架/技術,請留下(xià)評論我(wǒ)(wǒ)來試試看)。
作爲總結,下(xià)面是一(yī)個從JMH得到的平均性能數據表格(從最高效依次遞減)
使用技術 | 平均操作次數/秒 |
---|---|
用’+連接字符串 | 142.075,167 |
String builder | 141.463,438 |
Objects.toString | 140.791,365 |
Guava | 110.111,808 |
ToStringBuilder (append) | 75.165,552 |
ToStringBuilder (reflectionToString) | 34.930,630 |
ReflectionToStringBuilder | 23.204,479 |
再說一(yī)次,如果你經常調用toString方法,這是很重要的。否則,性能就真不是個事。