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標題: 一些Java(Android)問題請益(2) [打印本頁]

作者: RainieYang 時間: 2018-10-24 09:31 AM 標題: 一些Java(Android)問題請益(2)

本帖最後由 RainieYang 於 2018-10-24 10:39 AM 編輯

關於 StringBuffer 和 StringBuilder 小弟有研究一下，並查了一些文章，也看了一點原始碼。StringBuilder是比較晚出現的，它的特徵是不確保多線程執行的安全性，所有方法都不使用synchronized保護。
而有人做了實驗，就算在完全單線程的情況下，StringBuilder 依然比 StringBuffer 速度要快(純用append()比較)。
但速度頂多就快了30%左右，如果使用其他像是insert()之類的方法去比較，兩者甚至感覺不出速度差異(因為時間主要被new物件和gc消耗掉了，所以瓶頸在別的地方)。

也就是說結論是兩者的速度並沒有差距到這麼大(數量級別)，一個程式通常不會因為這點微乎其微的差距導致最終performance差很多，而StringBuffer卻能保證多線程的安全性，那為何AndroidStudio卻會建議開發者使用StringBuilder?
(一些部分文章設計者也這麼建議，理由都是StrungBuilder速度較快，但明明頂多就快30%而已啊= =)

這樣的話，如果你的程序並不是完全單線程，是有可能有多線程在修改字串，是否應該用StringBuffer較好呢?
話說使用StringBuffer在多線程的情況下是否就絕對安全呢? 有沒有人實驗過? 跟StringBuilder放在一起進行多線程存取實驗?
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補上小弟自己做的實驗跟結論:
實驗代碼:

final int MAX_COUNTER = 1000000;
long tempLong = System.currentTimeMillis();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<MAX_COUNTER;i++){
sbu.append("aaaa");
}
}
}).start();
for(int i=0;i<MAX_COUNTER;i++){
sbu.append("bbbb");
}
sbuSpendTime = System.currentTimeMillis() - tempLong;
tempLong = System.currentTimeMillis();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<MAX_COUNTER;i++){
sbi.append("aaaa");
}
}
}).start();
for(int i=0;i<MAX_COUNTER;i++){
sbi.append("bbbb");
}
sbiSpendTime = System.currentTimeMillis() - tempLong;

複製代碼

/*
*  多執行緒安全性實驗
*  StringBuffer vs StringBuilder
*  結論如下:
*  多線程:
*  1. StringBuffer 能確保安全，StringBuilder不能。
*  2. 頻繁互搶下StringBuilder 速度可比 StringBuffer 快20倍以上。
*  單線程:
*  1. StringBuffer ，StringBuilder 均安全。
*  2. StringBuilder 速度比 StringBuffer 快約30%。
*  總結:
*  確定不會有多線程互搶的話，可以用StringBulder
*  如果會有多線程互搶，而且資料需要絕對保證安全，小弟建議用StringBuffer。
* */

作者: kwj 時間: 2018-10-24 11:53 PM

本帖最後由 kwj 於 2018-10-25 12:08 AM 編輯

1. StringBuffer 的 append() 有 synchronized 保護，所以如果你問是不是絕對安全......那你應該先去了解一下 synchronized 是怎麼進行保護的。

2. 有可能快 30% 的時候，有任何理由不使用它嗎？而且使用它對你來說就只有 class 用的不同而已，操作方法完全一樣，沒有造成任何多的程式碼或複雜的邏輯，那為什麼你不想要多 30% 的速度？就算它不一定總是比較快，但如果也沒有明顯比較慢，而有時有可能比較快的話，那到底有什麼理由你那麼不想用它？？更何況 30% 在實務上是個很大的差距....。

作者: RainieYang 時間: 2018-10-25 11:31 AM

kwj 發表於 2018-10-24 11:53 PM
1. StringBuffer 的 append() 有 synchronized 保護，所以如果你問是不是絕對安全......那你應該先去了解一 ...

synchronized 我的認知是加鎖保護，先進去的thread會取得該對象的鎖，其他thread會被block住，感覺上是很安全。
我會有是否絕對安全的疑問，來自這篇文章: https://www.zhihu.com/question/20101840
該篇文章一段提到:

"然后，補充一點，關于線程安全，即使你真的遇到了這樣的場景，很不幸的是，恐怕你仍然有99.99....99%的情況下沒有必要選擇stringbuffer，因為stringbuffer的線程安全，僅僅是保證jvm不拋出異常順利的往下執行而已，它可不保證邏輯正確和調用順序正確。大多數時候，我們需要的不僅僅是線程安全，而是鎖"

針對這段，小弟很納悶，synchronize保護不就是加鎖嗎? 為什麼此文章作者會有此一說，好像用StringBuffer不會上鎖一樣，小弟也做過測試了，看來是安全的。

作者: kwj 時間: 2018-10-25 12:38 PM

RainieYang 發表於 2018-10-25 11:31 AM
synchronized 我的認知是加鎖保護，先進去的thread會取得該對象的鎖，其他thread會被block住，感覺上是很 ...

這個問題...實際上需要比要多的多執行緒經驗，會比較容易體會出來。實務上多執行緒會出錯的狀況，大多不在於 synchronized 這類的東西運作失誤，而是在於開發者的邏輯錯誤。

舉例來說，synchronized 保證同時只會有一個 thread 存取 synchronized 的資源，但如果後面正有超過一個 thread 在排隊等待資源被釋放時，後面排隊的 thread 的執行順序並不保證。也就是例如 A thread 正在存取資源，接著 B thread 也想存取，然後 C thread 也想存取。按道理來說因為 B thread 先來，當 A thread 釋放資源時應該要由 B 接著進去存取，但實際上因為 synchronized 不保證順序，因此有可能是 C thread 先進去存取，B 繼續等待。這時如果 B 和 C 互相不相依，那就什麼事也沒有；但如果邏輯上是預期 B 應該要比 C 更早執行，那問題就出現了。

另一種狀況是 synchronized 保護的對象是 method，method 存取了某個 class member，但 class member 並沒有被保護，這種狀況也會導致潛在的衝突。在一般狀況下不大容易出現，但運氣很差的時候就會冒出來。

多執行緒的程式中，有很多狀況需要小心地處理這種問題，而這種問題需要相當多的經驗才能有效地判斷和處理。

作者: RainieYang 時間: 2018-10-25 02:10 PM

kwj 發表於 2018-10-25 12:38 PM
這個問題...實際上需要比要多的多執行緒經驗，會比較容易體會出來。實務上多執行緒會出錯的狀況，大多不 ...

嗯也是呢，或許可以考慮在需要保護資料的地方改成外部手動加鎖，然後內部依然用StringBuilder?

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