String, StringBuffer, and StringBuilder区别

本文详细对比了Java中String、StringBuffer与StringBuilder的区别,探讨了它们的使用场景与性能特点,特别是针对多线程环境的选择建议。

String、StringBuffer、StringBuilder是Java提供给开发者处理字符串常见的三个类。

他们的区别总结:

1)、String类型的字符串对象是不可变的,一旦String对象创建后,包含在这个对象中的字符系列是不可以改变的,直到这个对象被销毁。


2)、StringBuilder和StringBuffer类型的字符串是可变的,不同的是StringBuffer类型的是线程安全的,而StringBuilder不是线程安全的


3)、如果是多线程环境下涉及到共享变量的插入和删除操作,StringBuffer则是首选。如果是非多线程操作并且有大量的字符串拼接,插入,删除操作则StringBuilder是首选。毕竟String类是通过创建临时变量来实现字符串拼接的,耗内存还效率不高,怎么说StringBuilder是通过JNI方式实现终极操作的。


4)、StringBuilder和StringBuffer的“可变”特性总结如下:
(1)append,insert,delete方法最根本上都是调用System.arraycopy()这个方法来达到目的
(2)substring(int, int)方法是通过重新new String(value, start, end - start)的方式来达到目的。因此,在执行substring操作时,StringBuilder和String基本上没什么区别。


在 Java 中,`String`, `StringBuilder` 和 `StringBuffer` 是处理字符串的三个常用类。它们各有特点,适用于不同的应用场景。下面是关于这三个类的主要区别的详细介绍: ### 1. **不可变性 vs 可变性** - **String** - 特点:`String` 类的对象是**不可变**的(immutable),即每次对 `String` 对象的操作都会创建新的对象。 - 示例: ```java String str = "Hello"; str += " World"; // 实际上生成了一个新对象:"Hello World" ``` - **StringBuilder & StringBuffer** - 特点:这两个类都是**可变**的(mutable),可以在原对象基础上直接修改内容而不必每次都新建对象。 - 这使得频繁操作字符串时效率更高。 ### 2. **线程安全** - **String** - 线程安全与否并不适用,因为它本身就是不可变的,所以不用担心多线程环境下的同步问题。 - **StringBuffer** - 提供了内置的线程安全保障机制,所有的方法都被 synchronized 关键字修饰,因此它是线程安全的。 - 因此,在多线程环境中使用更为合适,但由于锁机制的存在,性能相对较低。 - **StringBuilder** - 没有提供任何形式的线程安全性措施,所以在单线程环境下运行速度更快。 - 单线程或不需要考虑并发的情况下推荐优先选择 `StringBuilder`。 ### 3. **性能对比** 由于 `StringBuffer` 的所有方法都带有同步控制,所以在高频率更新字符串的情景下,它的开销比 `StringBuilder` 要大得多。相比之下,`StringBuilder` 更加高效,但在需要保证线程安全的地方就不如前者。 #### 性能测试示例: ```java public class PerformanceTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { long start; StringBuilder sb = new StringBuilder(); start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 50000; ++i) sb.append("a"); System.out.println("Time taken by StringBuilder: " + (System.currentTimeMillis() - start)); StringBuffer sf = new StringBuffer(); start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 50000; ++i) sf.append("a"); System.out.println("Time taken by StringBuffer: " + (System.currentTimeMillis() - start)); // 测试 String (这里仅做展示目的) String s = ""; start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 50000; ++i) s += "a"; System.out.println("Time taken by String concatenation: " + (System.currentTimeMillis() - start)); } } ``` 从上述代码可以看出,在循环中进行大量拼接操作时,`StringBuilder` 明显快于 `StringBuffer`,而 `String` 的表现最差。 综上所述, - 如果你需要一个简单的字符串并且不打算更改它,那就用 `String`. - 若是在单一任务内构建大量的动态文本,请选用 `StringBuilder`. - 当涉及到多线程并行访问同一个缓冲区的情况,则应采用 `StringBuffer`.
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