Java toString メソッドについて

Question

###前提・実現したいこと
ここに質問したいことを詳細に書いてください
現在java se8 sliverの勉強をしているのですが、よく出てくるStringBuilderとtoString についてわかりやすく教えていただければ幸いです。

Comments

[swordone]

漠然としすぎです。何が知りたいのか具体的に。

[kawajin213]

すいません。そうですよね。私が聞きたいのは、どういうときにtoStringを使い、またそれはどういう役割をなすかということです。

Answer 1

1.toString について
Objectクラスのメソッド。Javaのクラスは全てObjectクラスのサブクラスなので自作のクラス、API等含めすべてのクラスに「toString 」というメソッドが存在する。役割は「そのオブジェクトを文字列として表現したモノを返却する」
※"全てのクラスに文字列化するための共通メソッドが存在する"というのは大変便利なものでたとえばよくつかうSystem.out.printlnとかを自分で実装することを考えると

void println(Object obj){
 String s = null;
 if(obj instanceof A){
  s=(A)obj.toStr1();
 }else if(obj instanceof A){
  s=(B)obj.toStr2();
 }
・・・
}

みたいな汎用性のカケラもない怪しいモノになってしまうが、"toString"の存在が保証されているので

void println(Object obj){
 String s = obj.toString();
・・・
}

で済みます。ポルモーフィズムです。
2.toStringのオーバーライド
と、同一のメソッドが定義されているところまでは良いのだがJavaのクラスには
(1)toStringをオーバーライドしていないクラス
(2)toStringをオーバーライドしているクラス
の2種類が存在する(Javaの標準のものも自作のものも)。(1)のものはObjectクラスのデフォルトの出力結果「クラス名@ハッシュコード」を返す。(2)は個別の実装に従って返す。

//toStringがオーバーライドされているクラス 例.ArrayList
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A1");
list.add("A2");
System.out.println(list.toString());//[A1, A2] が出力->中身をわかりやすく表示する実装になっている
//toStringがオーバーライドされていないクラス 例.SimpleDateFormat
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/mm/dd");		System.out.println(sdf.toString());//java.text.SimpleDateFormat@fbb536c0 が出力

なぜObjectクラスのデフォルトtoStringメソッドがこんなに不親切かというと"そのオブジェクトを文字列として(適切に)表現"する方法が汎用的な処理では難しいから(PHPのvar_dumpとかイメージしてるとありゃ、という感じです)。
でStringBuilderというクラスはどちらかというと、(2)のtoStringをオーバーライドしているクラスになる。例えばStringBuilderで文字列を連結した場合連結した文字列が出力結果になる

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("A1");
sb.append("A2");
System.out.println(sb.toString());//A1A2 が出力

3.StringBuilderの存在意義
StringBuilderは文字列編集一般を扱うのが役割だが大概のことはStringクラスでも同じことができる。
先の文字列連結なら+でできるし、削除ならsubstringで切り出して再代入すればよい。
にも拘わらずStringBuilderが存在するのはStringだと加工が発生するたびオブジェクトが毎回newされるため。JavaSE5以前にはStringBufferなるものが文字列連結で使われていましたが、StringBuilderはスレッドの同期化を行わないため性能が良い。
※ここらへんに関心がありましたらまた別途。

Comments

[kawajin213]

わかりやすく説明していただきありがとうございました。勉強になりました。

[kurokoba]

(一応補足)
「java se8 sliver」の勉強とのことですが一応ホットな話題でこれに触れなかったのは気持ち悪いので...。先日待ったをかけられてたProject Jigsawが可決し、予定通りだとたしかJavaSE9は9月リリースの予定です。この中にStringの性能改善が含まれており、Stringの省メモリ化、”+”の性能向上などが入ってきます(回答に記載したような問題があるから改善する必要があるのですが)。earlyAccess版ではStringの"+"がStringBuilderの性能を上回ったという話も聞きます。参考までに。

Answer 2

to Stringはどのように使うかは様々ですので、
一例として下記を記載致します。
int型からString型へ変換するとき。
int i = 10;
Integer oi = new Integer(i);
String Str = oi.toString();
参照：javaDrive様

StringBuilderは文字列の不要な部分を削除したり、文字を置き換えたりするときに使用します。
こちらも一例になってしまいますが、ご了承願います。
削除する
StringBuilder str = new StringBuilder("あいうえお");
str.delete(0,2);// 1文字目、2文字目を削除する

System.out.println(str);

【表示内容】
うえお

わかりにくかったらすみません。

Answer 3

ご指摘ありがとうございます。言い回しには気を付けてはいるつもりですが、たしかに表現が微妙です。
※そういえば先日Jigsawが可決されてJavaSE9のリリースが見えてきましたが、たしかStringの性能改善(連結含む)がはいる予定だったはず...。

Answer 4

kurokobaさんの回答が詳しいのですが、１つだけひっかることが、
間違いではないのですが、勘違いしそうな表現ありましたので。

StringBuilderというクラスはどちらかというと、(2)のtoStringをオーバーライドしているクラス

• toStringは、そのオブジェクトの文字列表現です。(kurokobaさんの説明で十分)
• StringBuilderは、Stringを作る便利クラスです。

なので、StringBuilderにappendをしたオブジェクトのtoStringは、
Stringがくっついたものを返すようにオーバーライドされています。

StringBuilderは文字列編集一般を扱うのが役割だが大概のことはStringクラスでも同じことができる

正しくは「同じこと」ではなく、「同じようなこと」です。
というのも、Stringは不変オブジェクトであり編集できません。

kurokobaさん自身も書いてますが見逃されないように。

Stringだと加工が発生するたびオブジェクトが毎回newされる

新しいStringが生成されます。（実は完全に生成か？というと深い話なのでやめます）

Answer 5

to string = 文字列に
つまり、文字列に変えたいときに使うメソッド