写程序很难之去除字符串的空白字符_stringutils.trimallwhitespace-程序员宅基地

技术标签: Java  去除  字符串  空白字符  写程序  

在做性能调优时,用JProfiler测试Web应用的性能,发现有个replaceBlank函数占用了10%的CPU时间,进去看了下,是个简单的用正则去除XML文档里空白字符串的功能。但是这个简单功能却消耗了10%的性能。

在Web应用里,去掉空白字符串,似乎是个简单的功能,但是真正写起来,却也有些麻烦事。总结下。

方式一:正则表达式

http://stackoverflow.com/questions/5455794/removing-whitespace-from-strings-in-java

有两种写法:

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s.replaceAll( "\\s+" , "" ); 
s.replaceAll( "\\s" , "" );

至于具体哪一种比较好,和具体的场景有有关。有连续空白字符串的选择每一种,如果是空白字符串都只有一个的话,就选择第二种。个人倾向于第一种。

正则表达式是比较慢的,比下面的方法要慢3到4倍以上。

方式二:org.springframework.util.StringUtils.trimAllWhitespace

具体的实现代码如下:

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public static String trimAllWhitespace(String str) { 
     if (!hasLength(str)) { 
         return str; 
    
     StringBuilder sb = new StringBuilder(str); 
     int index = 0
     while (sb.length() > index) { 
         if (Character.isWhitespace(sb.charAt(index))) { 
             sb.deleteCharAt(index); 
        
         else
             index++; 
        
    
     return sb.toString(); 
}

看起来,没有什么问题,但是程序员的直觉:deleteCharAt函数是怎么实现的?应该不会有什么高效的算法可以实现这样的。

果然,实现代码如下:

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public AbstractStringBuilder deleteCharAt( int index) { 
     if ((index < 0 ) || (index >= count)) 
         throw new StringIndexOutOfBoundsException(index); 
     System.arraycopy(value, index+ 1 , value, index, count-index- 1 ); 
     count--; 
     return this
}

显然,过多地调用System.arraycopy会有性能问题。

方式三:改为调用StringBuilder.append 函数

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static public String myTrimAllWhitespace(String str) { 
     if (str != null ) { 
         int len = str.length(); 
         if (len > 0 ) { 
             StringBuilder sb = new StringBuilder(len); 
             for ( int i = 0 ; i < len; ++i) { 
                 char c = str.charAt(i); 
                 if (!Character.isWhitespace(c)) { 
                     sb.append(c); 
                
            
             return sb.toString(); 
        
    
     return str; 
}

这个是最开始的思路。实际测试了下,发现大部分情况上,要比方式二效率高。

但是在某些情况,比如”aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa”,这种只有一个空白字符的,效率要慢。

方式四:结合二,三,只用System.arraycopy复制部分内存

第二种方式,在调用deleteAt时,要整个拷贝后面的所有字符串,显然在字符串很长的情况下,效率会降低。于是考虑只复制部分内存。

用两种pos来标记哪一部分是连续的非空白字符串。

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static public String myTrimAllWhitespace3(String str) { 
     if (str != null ) { 
         int len = str.length(); 
         if (len > 0 ) { 
             char [] src = str.toCharArray(); 
             char [] dest = new char [src.length]; 
 
             int destPos = 0
             for ( int pos1 = 0 , pos2 = 0 ; pos2 < src.length;) { 
                 if (Character.isWhitespace(src[pos2])) { 
                     if (pos1 == pos2) { 
                         pos1++; 
                         pos2++; 
                     } else
                         System.arraycopy(src, pos1, dest, destPos, pos2 
                                 - pos1); 
                         destPos += (pos2 - pos1); 
                         pos2++; 
                         pos1 = pos2; 
                    
                 } else
                     pos2++; 
                
 
                 if (pos2 == src.length) { 
                     if (pos1 != pos2) { 
                         System.arraycopy(src, pos1, dest, destPos, pos2 
                                 - pos1); 
                         destPos += (pos2 - pos1); 
                    
                     return new String(dest, 0 , destPos); 
                
            
        
    
     return str; 
}

方式五:去掉StringBuilder,直接操作char[]

在写完方式四,之后,测试发现效率在中间,和方式二,三相比,不好也不坏。似乎找到了一个平衡点。

但是忽然想到,既然在方式四中不直接操作char[]数组,为何不在方式二也这么做?于是有了:

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static public String myTrimAllWhitespace2(String str) { 
     if (str != null ) { 
         int len = str.length(); 
         if (len > 0 ) { 
             char [] dest = new char [len]; 
             int destPos = 0
             for ( int i = 0 ; i < len; ++i) { 
                 char c = str.charAt(i); 
                 if (!Character.isWhitespace(c)) { 
                     dest[destPos++] = c; 
                
            
             return new String(dest, 0 , destPos); 
        
    
     return str; 
}

第六点:Unicode

上面的几种方式都只能处理大部分的情况,对于部分Unicode字符串,可能会有问题。

因为本人对这个比较敏感,最后写了个Unicode字符的处理:

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static public String myTrimAllWhitespace3(String str) { 
     if (str != null ) { 
         int len = str.length(); 
         if (len > 0 ) { 
             char [] src = str.toCharArray(); 
             char [] dest = new char [src.length]; 
 
             int destPos = 0
             for ( int pos1 = 0 , pos2 = 0 ; pos2 < src.length;) { 
                 if (Character.isWhitespace(src[pos2])) { 
                     if (pos1 == pos2) { 
                         pos1++; 
                         pos2++; 
                     } else
                         System.arraycopy(src, pos1, dest, destPos, pos2 
                                 - pos1); 
                         destPos += (pos2 - pos1); 
                         pos2++; 
                         pos1 = pos2; 
                    
                 } else
                     pos2++; 
                
 
                 if (pos2 == src.length) { 
                     if (pos1 != pos2) { 
                         System.arraycopy(src, pos1, dest, destPos, pos2 
                                 - pos1); 
                         destPos += (pos2 - pos1); 
                    
                     return new String(dest, 0 , destPos); 
                
            
        
    
     return str; 
}

这个处理Unicode的非常慢。。Java的String类并没有暴露足够多的函数来处理Unicode,所以处理起来很蛋疼。

总结:

测试代码在:

https://gist.github.com/hengyunabc/a4651e90db24cc5ed29a

我的电脑上测试最快的代码是方式五里的。

可能在某些特殊情况下,方式四中用System.arraycopy来复制标记两段内存会快点,但这个算法太复杂了,得不偿失。

本人倾向于符合直觉,而且效率线性的算法。

给spring提了个path,一开始是方式三的代码,但是在某些情况下效率不高,导致周末心神不宁。。于是就有了后面的几种方式。

一个简单的功能,直正实现起来却也不容易,所以我尽量避免写Util类和方式,因为保证代码的质量,性能,不是一件容易的事。

https://github.com/spring-projects/spring-framework/pull/562


原文出处: hengyunabc

from: http://www.importnew.com/22956.html

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/GarfieldEr007/article/details/54025655

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