golang的字符串拼接

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常用拼接方法

字符串拼接在日常开发中是很常见的需求,目前有两种普遍做法:

一种是直接用 += 来拼接

s1 := "Hello"
s2 := "World"
s3 := s1 + s2  // s3 == "HelloWorld"
s1 += s2       // s1 == "HelloWorld"

这是最常用也是最简单直观的方法,不过简单是有代价的,golang的字符串是不可变类型,也就是说每一次对字符串的“原地”修改都会重新生成一个string,再把数据复制进去,这样一来将会产生很可观的性能开销,稍后的性能测试中将会看到这一点。

 

第二种是使用bytes.Buffer

// bytes.Buffer的0值可以直接使用
var buff bytes.Buffer

// 向buff中写入字符/字符串
buff.Write([]byte("Hello"))
buff.WriteByte(' ')
buff.WriteString("World")

// String() 方法获得拼接的字符串
buff.String() // "Hello World"

这种方法用于需要大量进行字符串拼接操作的场合,性能要大大优于第一种方法。

 

不过使用bytes模块来操作string难免让人产生迷惑,所以在go1.10中新增了第三种方法:strings.Builder,官方鼓励尽量在string的拼接时使用Builder,byte拼接时使用Buffer

// strings.Builder的0值可以直接使用
var builder strings.Builder

// 向builder中写入字符/字符串
builder.Write([]byte("Hello"))
builder.WriteByte(' ')
builder.WriteString("World")

// String() 方法获得拼接的字符串
builder.String() // "Hello World"

从上面的代码中可以看到,strings.Builder和bytes.Buffer的操作几乎一样,不过strings.Builder仅仅实现了write类方法,而Buffer是可读可写的。

所以strings.Builder仅用于拼接/构建字符串

性能

除了是否易用外,另一条参考标准就是性能,得益于golang自带的测试工具,我们可以大致对比一下三种方案的性能。

测试使用从26个大写和小写字母10个数字以及5个常用符号共67字符中随机取10个组成string或[]byte,再由Buffer和Builder进行拼接。

先上测试结果

go test -bench=. -benchmem

 

下面是测试代码

// BenchmarkSpliceAddString10 测试使用 += 拼接N次长度为10的字符串
func BenchmarkSpliceAddString10(b *testing.B) {
    s := ""
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        s += GenRandString(10)
    }
}

// BenchmarkSpliceBuilderString10 测试使用strings.Builder拼接N次长度为10的字符串
func BenchmarkSpliceBuilderString10(b *testing.B) {
    var builder strings.Builder
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        builder.WriteString(GenRandString(10))
    }
}

// BenchmarkSpliceBufferString10 测试使用bytes.Buffer拼接N次长度为10的字符串
func BenchmarkSpliceBufferString10(b *testing.B) {
    var buff bytes.Buffer
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        buff.WriteString(GenRandString(10))
    }
}

// BenchmarkSpliceBufferByte10 测试使用bytes.Buffer拼接N次长度为10的[]byte
func BenchmarkSpliceBufferByte10(b *testing.B) {
    var buff bytes.Buffer
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        buff.Write(GenRandBytes(10))
    }
}

// BenchmarkSpliceBuilderByte10 测试使用string.Builder拼接N次长度为10的[]byte
func BenchmarkSpliceBuilderByte10(b *testing.B) {
    var builder strings.Builder
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        builder.Write(GenRandBytes(10))
    }
}

这是生成供拼接使用的随机字符串的代码(这里仍然使用了bytes.Buffer,推荐使用新的strings.Builder)

const (
    data = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890,.-=/"
)

func init() {
    rand.Seed(time.Now().Unix()) // 设置随机种子
}

// GenRandString 生成n个随机字符的string
func GenRandString(n int) string {
    max := len(data)
    var buf bytes.Buffer
    for i := 0; i < n; i++ {
        buf.WriteByte(data[rand.Intn(max)])
    }

    return buf.String()
}

// GenRandBytes 生成n个随机字符的[]byte
func GenRandBytes(n int) []byte {
    max := len(data)
    buf := make([]byte, n)
    for i := 0; i < n; i++ {
        buf[i] = data[rand.Intn(max)]
    }

    return buf
}

 

使用 += 的方法性能是最慢的,性能和其他两种差了好几个数量级。

Buffer和Builder性能相差无几,Builder在内存的使用上要略优于Buffer

结论

strings.Builder在golang 1.10才引入标准库的,所以 version <= 1.9 的时候对于大量字符串的拼接操作推荐bytes.Buffer

如果你正在使用1.10+,那么建议使用strings.Builder,不仅是更好的性能,也是为了能使代码更清晰。

当然,对于简单的拼接,+= 就足够了

本文来自:博客园

感谢作者:apocelipes

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