String,StringBuffer与StringBuilder的区别

其实我们在追究这三个的区别,一般都是在研究如何进行内存优化,这三者基本上都是被一个"+"给关联着,以前编写代码我们常常不管三七二十一的,通过+号来对字符串进行拼接,但后来在查看底层代码中,发现编译器会把"+"操作符在编译的时候转换成new StringBuilder().append,这里因为编译器代码比较复杂,就不贴了
我们说String的+操作效率低于StringBuilder的append方法,其实都是根据Java中字符串连接运算符+的实现方式。本质上,就是将参与字符串连接运算的字符串对象,转换为StringBuilder对象,然后在调用append方法,完成字符串连接操作。所以本质上,String的+操作,就是StringBuilder的append操作。但是如果直接使用String,代码在运行时候,还需要进行一次对象类型转换,创建新的对象等等,既浪费运算资源,降低了运算效率,还占据了多余的内存空间。所以,我们在想,我们为什么不直接使用StringBuilder呢?避免每一次编译器都会创建StringBuilder对象,这就有了下面三个的区别

1.String(字符串常量)

  • Stirng是对象不是基本数据类型
  • String是final类,不能被继承。是不可变对象,一旦创建被赋值,就不能修改它的值。(查看源码可知)
public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
}

2.StringBuffer(JDK1.0 字符串变量,Synchronized即线程安全)

  • 一个类似于 String 的字符串缓冲区,对它的修改的不会像String那样重创建对象。
  • 使用append()方法修改Stringbuffer的值,使用toString()方法转换为字符串。
  • 线程安全,建议多线程使用
    注意:不能通过赋值符号对他进行赋值.
  1. 如果要频繁对字符串内容进行修改,出于效率考虑最好使用StringBuffer,如果想转成String类型,可以调用StringBuffer的toString()方法。
  2. Java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列,但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。
  3. StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法,可重载这些方法,以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串,然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端;而 insert 方法则在指定的点添加字符。例如,如果 z 引用一个当前内容是“start”的字符串缓冲区对象,则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含“startle”,而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区,使之包含“starlet”。

3.StringBuilder(JDK5.0 字符串变量,非线程安全)

  • StringBuild是jdk1.5后用来替换stringBuffer的一个类,大多数时候可以替换StringBuffer。和StringBuffer的区别在于StringBuild是一个单线程使用的类,不支持线程同步所以比StringBuffer的速度快,效率高。
  • 线程非安全的,建议单线程使用
    ** 跟StringBuffer一样:不能通过赋值符号对他进行赋值.**
  1. 在内部,StringBuilder对象被当作是一个包含字符序列的变长数组。
  2. java.lang.StringBuilder是一个可变的字符序列,是JDK5.0新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API,但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换,用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候(这种情况很普遍)。

三者的使用策略(很重要)

  • 基本原则:如果要操作少量的数据,用String ;单线程操作大量数据,用StringBuilder ;多线程操作大量数据,用StringBuffer。

  • 不要使用String类的"+"来进行频繁的拼接,因为那样的性能极差的,应该使用StringBuffer或StringBuilder类,这在Java的优化上是一条比较重要的原则。例如:

     ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); 
        String result = "";
        for (String str : list) {
            result = result + str;
        }

       // 使用StringBuilder
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String str : list) {
            sb.append(str);
        }
        String result = sb.toString();

当出现上面的情况时,显然我们要采用第二种方法,因为第一种方法,每次循环都会创建一个String result用于保存结果,除此之外二者基本相同

  • 为了获得更好的性能,在构造 StringBuffer 或 StringBuilder 时应尽可能指定它们的容量。当然,如果你操作的字符串长度(length)不超过 16 个字符就不用了,当不指定容量(capacity)时默认构造一个容量为16的对象。不指定容量会显著降低性能。

  • StringBuilder一般使用在方法内部来完成类似"+"功能,因为是线程不安全的,所以用完以后可以丢弃。StringBuffer主要用在全局变量中。

  • 相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。而在现实的模块化编程中,负责某一模块的程序员不一定能清晰地判断该模块是否会放入多线程的环境中运行,因此:除非确定系统的瓶颈是在 StringBuffer 上,并且确定你的模块不会运行在多线程模式下,才可以采用StringBuilder;否则还是用StringBuffer。

推荐阅读更多精彩内容