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                這里象征著我們的態度和能力

                誰在關心toString的性能?
                發布者:admin    信息來源:本站原創    發布時間:2015-10-10      瀏覽次數:8722
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                       誰在關心toString的性能?沒有人!除非當你有大量的數據在批量處理,使用toString產生了許多日志。然后,你去調查為何如此之慢,才意識到大部分的toString方法使用的是introspection,它其實是可以被優化的。

                       不過,首先讓我們一起看看Javadoc回憶下Object.toString應當做什么:“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”。這里最有趣的就是“簡明”和“詳實”。我們所鐘愛的IDE們常常為我們生成equals/hashcode/toString這些方法,且我們通常不再去管它們。此外,這些IDE們提供了許多方式來生成我們自己的toString:字符串連接(使用+號)、StringBuffer、StringBuilder、ToStringBuilder(Commons Lang 3)、 ReflectionToStringBuilder (Commons Lang 3)、Guava或者Objects.toString……該選哪一個?

                       如果你想知道哪種toString的實現方式會更高效,不要去猜測,而是去測試!這時你需要用到JMH。我曾在博客上寫過有關它的文章,所以這里不再細談JMH如何工作的細節。

                       在該基準測試中,我創建了一個復雜的對象圖(使用繼承、集合等等),而且我使用到了由IDE生成的所有不同toString的實現方式,來看看哪一種性能更好。就一條經驗法則:簡潔。無論你使用哪種技術(如下),為一些屬性或者所有屬性(包括繼承、依賴或者集合)生成toSting,對性能會有巨大的影響。

                       用 + 連接字符串

                       讓我們先從最高效的方法開始:用 + 連接字符串。曾經這種被認為是邪惡的使用方式(“不要用 + 連接字符串?。?!”),已變得很酷且高效!如今JVM編譯器(大部分時候)會把 + 編譯成一個string builder。所以,不用猶豫,用它就是了。唯一的缺點是null值不會被處理,你需要自己來處理它。

                       看看下面注解中使用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, 平均, 最大) = (140772,314, 142075,167, 143844,717)
                   
                  


                       用Objects.toString連接字符串

                       Java SE 7帶來了Objects類和它的一些靜態方法。Objects.toString的優點是它可以處理null值,甚至可以給null設置默認值。其性能與上一個相比略低,但是null值可以被處理:

                       public String toString() {
                              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, 平均, 最大) = (138790,233, 140791,365, 142031,847)



                       StringBuilder

                       另一種技術是使用StringBuilder。很難講清哪一種技術性能更好。如我前面所說,我已經使用了復雜的對象圖(att1、 att2和att3變量的命名是為了可讀性),JMH給出了或多或少相同的結果。后面這三種技術在性能方面非常接近。

                       public String toString() {
                        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, 平均, 最大) = (96073,645, 141463,438, 146205,910)

                       Guava

                       Guava有一些helper類:其中一個可以幫助你生成toString。這比純JDK API性能要差一點,但是它可以提供給你一些額外的服務(我這里指的Guava):

                       public String toString() {
                        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, 平均, 最大) = (97049,043, 110111,808, 114878,137)

                       Commons Lang3

                       Commons Lang3有一些技術來生成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:

                       public String toString() {
                        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, 平均, 最大) = ( 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, 平均, 最大) =(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, 平均, 最大) = (14172,485, 23204,479, 30754,901)

                       總結

                       如今有了JVM優化,我們可以安全使用+來連接字符串(及使用Objects.toString來處理null)。有了內置到JDK的實用工具類,不需要外部框架來處理null值。因此,與本文中講述的其它技術相比,開箱即用的JDK擁有更好的性能(如果你有其它的框架/技術,請留下評論我來試試看)。

                       作為總結,下面是一個從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。

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