Java中的字符串：String、StringBuffer与StringBuilder详解

最新推荐文章于 2025-12-05 17:02:52 发布

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字符串是编程中最常用的数据类型之一，在Java中，字符串处理主要通过String、StringBuffer和StringBuilder这三个类来实现。本文将详细介绍它们的特性、区别以及使用场景。

一、String类

基本特性

String是Java中最基本的字符串类，具有以下特点：

不可变性：String对象一旦创建，其内容就不能被修改
字符串常量池：Java使用字符串常量池来优化字符串存储
线程安全：由于不可变性，String天生线程安全

常用方法

String str = "Hello";
str.length();       // 获取长度
str.charAt(1);      // 获取指定位置字符
str.substring(2);   // 截取子串
str.concat("World");// 连接字符串
str.indexOf("l");   // 查找字符位置
str.equals("hello");// 比较内容
str.toUpperCase();  // 转换为大写

注意事项

由于String的不可变性，频繁的字符串拼接操作会产生大量临时对象，影响性能：

String result = "";
for(int i=0; i<1000; i++) {
    result += i; // 每次循环都创建新对象
}

二、StringBuffer类

基本特性

StringBuffer是可变的字符序列，主要特点包括：

可变性：可以直接修改内容而不创建新对象
线程安全：方法使用synchronized关键字修饰，保证线程安全
性能较好：适合频繁修改字符串的场景

常用方法

StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");
sb.append(" World");    // 追加内容
sb.insert(5, ",");      // 插入内容
sb.delete(5, 6);        // 删除内容
sb.reverse();           // 反转字符串
sb.setCharAt(0, 'h');   // 设置指定位置字符
sb.toString();          // 转换为String

使用场景

适合多线程环境下需要频繁修改字符串的场景。

三、StringBuilder类

基本特性

StringBuilder是JDK1.5引入的类，与StringBuffer类似但有以下区别：

非线程安全：没有使用synchronized修饰，性能更高
可变性：同样可以修改内容
性能最优：单线程环境下字符串操作的首选

常用方法

StringBuilder的API与StringBuffer几乎完全一致：

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World");
sb.insert(5, ",");
// 其他方法与StringBuffer相同

使用场景

单线程环境下需要频繁修改字符串的场景，如循环体内字符串拼接。

四、三者的比较

特性	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性	不可变	可变	可变
线程安全	是	是	否
性能	低(频繁修改时)	中	高
使用场景	少量操作	多线程频繁操作	单线程频繁操作

五、性能测试示例

public class StringPerformanceTest {
    public static void main(String[] args) {
        final int COUNT = 100000;
        
        // String测试
        long start = System.currentTimeMillis();
        String str = "";
        for(int i=0; i<COUNT; i++) {
            str += i;
        }
        System.out.println("String耗时: " + (System.currentTimeMillis()-start) + "ms");
        
        // StringBuffer测试
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for(int i=0; i<COUNT; i++) {
            sb.append(i);
        }
        System.out.println("StringBuffer耗时: " + (System.currentTimeMillis()-start) + "ms");
        
        // StringBuilder测试
        start = System.currentTimeMillis();
        StringBuilder sbr = new StringBuilder();
        for(int i=0; i<COUNT; i++) {
            sbr.append(i);
        }
        System.out.println("StringBuilder耗时: " + (System.currentTimeMillis()-start) + "ms");
    }
}