[Java] StringBuilderの使い方(Stringを連結するクラス)

公開日: : Java, 基本 , , , ,

今回は、可変長文字列クラスのStringBuilderを紹介します。

固定長文字列クラスのStringと異なる点は以下になります。

●文字列を連結・削除をメモリ消費を抑えて実行可能

<Stringの場合>

Stringで文字列を連結すると、余計なオブジェクト生成を行ってしまいます。

例)
StringA = "abc"
StringB = "def"
StringC = "ghi"
StringD = "jkl"

StringA + StringB + StringC + StringDを行う場合、
前の連結処理から順番に実行されるため、
以下のオブジェクトが連続的に生成されます。

StringA + StringB = "abcdef" のオブジェクト
StringA + StringB + StringC = "abcdefghi" のオブジェクト
StringA + StringB + StringC + StringD = "abcdefghijkl" のオブジェクト

「Stringクラスが自身を変更できないため、新しいStringクラスを常に生成する」
ことが原因で発生している事象です。

そのため、forやwhileでループした処理中にStringの文字列連結を書くと
乗算で使用メモリが増大していきます。よって、
「メモリを大量に消費+ガベージコレクション処理でパフォーマンス低下」が発生します。

<StringBuilderの場合>

対して、上記の処理をStringBuilderで行ってみます。

StringA~Dは同一です。

// StringBuiilderオブジェクト生成
StringBuilder builder = new StringBuilder();

// StringA~Dを連結
builder.append(StringA)
builder.append(StringB)
builder.append(StringC)
builder.append(StringD)

builderオブジェクトは無指定だと16バイトの領域を自身に持っていて、
appendされた文字列を自身の領域にコピーします。
ですので、自身の領域を超えない限りは追加の領域を作成しません。

ただし、16バイトを超えた場合、「(以前の領域+1)*2」の領域を
新しく確保するため、頻繁に領域更新が発生すると、
Stringまではいきませんが、パフォーマンス低下が起こります。

それを防ぐためには、StringBuilderをnewするときにサイズを指定します。

// 10000バイトでStringBuilderを作成
StringBuilder builder = new StringBuilder(10000);

あまりに大きく領域を確保してしまうと、それはそれで無駄ですので、
処理に応じた適切な領域を確保しましょう。

最後に簡単な例を紹介します。

public class TestStringBuilder {

	public static void main(String[] args){

		// 無指定の場合、16バイトで初期化
		StringBuilder builder = new StringBuilder();

		// 10文字追加(合計10バイト)
		builder.append("1234567890");
		// 10文字追加(合計20バイト):ここで、(16+1)*2=34バイトに拡張される。
		builder.append("1234567890");
		// 10文字追加(合計30バイト)
		builder.append("1234567890");
		// 10文字追加(合計40バイト):ここで、(34+1)*2=70バイトに拡張される。
		builder.append("1234567890");

		// 標準出力に表示(toString()すればStringで出力可能)
		System.out.println(builder.toString());

	}
}

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