Java中的String,StringBuilder,StringBuffer三者的区别

本文详细解析了Java中String,StringBuilder与StringBuffer的运行速度与线程安全性区别,介绍了它们在字符串操作场景下的适用性,以及StringBuffer的初始化与常用方法。

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最近在学习Java的时候,遇到了这样一个问题,就是String,StringBuilder以及StringBuffer这三个类之间有什么区别呢,自己从网上搜索了一些资料,有所了解了之后在这里整理一下,便于大家观看,也便于加深自己学习过程中对这些知识点的记忆,如果哪里有误,恳请指正。

  这三个类之间的区别主要是在两个方面,即运行速度和线程安全这两方面。

  1. 首先说运行速度,或者说是执行速度,在这方面运行速度快慢为:StringBuilder > StringBuffer > String

  String最慢的原因:

  String为字符串常量,而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量,即String对象一旦创建之后该对象是不可更改的,但后两者的对象是变量,是可以更改的。以下面一段代码为例:

 

1 String str="abc";
2 System.out.println(str);
3 str=str+"de";
4 System.out.println(str);

 

  如果运行这段代码会发现先输出“abc”,然后又输出“abcde”,好像是str这个对象被更改了,其实,这只是一种假象罢了,JVM对于这几行代码是这样处理的,首先创建一个String对象str,并把“abc”赋值给str,然后在第三行中,其实JVM又创建了一个新的对象也名为str,然后再把原来的str的值和“de”加起来再赋值给新的str,而原来的str就会被JVM的垃圾回收机制(GC)给回收掉了,所以,str实际上并没有被更改,也就是前面说的String对象一旦创建之后就不可更改了。所以,Java中对String对象进行的操作实际上是一个不断创建新的对象并且将旧的对象回收的一个过程,所以执行速度很慢。

  而StringBuilder和StringBuffer的对象是变量,对变量进行操作就是直接对该对象进行更改,而不进行创建和回收的操作,所以速度要比String快很多。

  另外,有时候我们会这样对字符串进行赋值

1 String str="abc"+"de";
2 StringBuilder stringBuilder=new StringBuilder().append("abc").append("de");
3 System.out.println(str);
4 System.out.println(stringBuilder.toString());

  这样输出结果也是“abcde”和“abcde”,但是String的速度却比StringBuilder的反应速度要快很多,这是因为第1行中的操作和

  String str="abcde";

  是完全一样的,所以会很快,而如果写成下面这种形式

1 String str1="abc";
2 String str2="de";
3 String str=str1+str2;

  那么JVM就会像上面说的那样,不断的创建、回收对象来进行这个操作了。速度就会很慢。

  2. 再来说线程安全

  在线程安全上,StringBuilder是线程不安全的,而StringBuffer是线程安全的

  如果一个StringBuffer对象在字符串缓冲区被多个线程使用时,StringBuffer中很多方法可以带有synchronized关键字,所以可以保证线程是安全的,但StringBuilder的方法则没有该关键字,所以不能保证线程安全,有可能会出现一些错误的操作。所以如果要进行的操作是多线程的,那么就要使用StringBuffer,但是在单线程的情况下,还是建议使用速度比较快的StringBuilder。

  3. 总结一下
  String:适用于少量的字符串操作的情况

  StringBuilder:适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况

  StringBuffer:适用多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况

4:StringBuffer类和String一样,也用来代表字符串。只是由于StringBuffer的内部实现方式和String不同,所以StringBuffer在进行字符串处理时,不生成新的对象,在内存使用上要优于String类。

 1、StringBuffer对象的初始化

  一般使用构造方法进行初始化。例如: 

  StringBuffer s = new StringBuffer(); //这样初始化出的StringBuffer对象是一个空的对象。

  StringBuffer s = new StringBuffer(“abc”); //这样初始化出的StringBuffer对象的内容就是字符串”abc”。

  需注意,StringBuffer和String属于不同的类型,也不能直接进行强制类型转换,下面的代码都是错误的:

         StringBuffer s = “abc”;               //赋值类型不匹配

         StringBuffer s = (StringBuffer)”abc”;    //不存在继承关系,无法进行强转

    StringBuffer对象和String对象之间的互转的代码如下:

         String s = “abc”;

     StringBuffer s2sb = new StringBuffer(s);   //String转换为StringBuffer

         StringBuffer sb = new StringBuffer(“123”);         

         String sb2s = sb.toString();              //StringBuffer转换为String

  2、StringBuffer的常用方法

  StringBuffer类中的方法主要偏重于对于字符串的变化,例如追加、插入和删除等,这个也是StringBuffer和String类的主要区别。

  a、append方法

  public StringBuffer append(boolean b)

      该方法的作用是追加内容到当前StringBuffer对象的末尾,类似于字符串的连接。调用该方法以后,StringBuffer对象的内容也发生改变,

  例如:

          StringBuffer sb = new StringBuffer(“abc”);

          sb.append(true);  //则对象sb的值将变成”abctrue”。

      再例如:

    使用该方法进行字符串的连接,将比String更加节约内容,例如应用于数据库SQL语句的连接,例如:

      StringBuffer sb = new StringBuffer();

      String user = “test”;

      String pwd = “123”;

      sb.append(“select * from userInfo where username=“)

             .append(user)

             .append(“ and pwd=”)

             .append(pwd);

          这样对象sb的值就是字符串“select * from userInfo where username=test and pwd=123”。

  b、deleteCharAt方法

      public StringBuffer deleteCharAt(int index)

      该方法的作用是删除指定位置的字符,然后将剩余的内容形成新的字符串。例如:

          StringBuffer sb = new StringBuffer(“Test”);

          sb. deleteCharAt(1);  //对象sb的值变为”Tst”

       public StringBuffer delete(int start,int end)

      该方法的作用是删除指定区间以内的所有字符,包含start,不包含end索引值的区间。例如:

          StringBuffer sb = new StringBuffer(“TestString”);

          sb. delete (1,4);  //对象sb的值是”TString

  c、insert方法

      public StringBuffer insert(int offset, boolean b)

           该方法的作用是在StringBuffer对象中插入内容,然后形成新的字符串。例如:

           StringBuffer sb = new StringBuffer(“TestString”);

           sb.insert(4,false); //对象sb的值是”TestfalseString”

  d、reverse方法

      public StringBuffer reverse()

      该方法的作用是将StringBuffer对象中的内容反转,然后形成新的字符串。例如:

          StringBuffer sb = new StringBuffer(“abc”);

          sb.reverse();  //经过反转以后,对象sb中的内容将变为”cba”

  e、setCharAt方法

  public void setCharAt(int index, char ch)

           该方法的作用是修改对象中索引值为index位置的字符为新的字符ch。例如:

           StringBuffer sb = new StringBuffer(“abc”);

           sb.setCharAt(1,’D’);  // 则对象sb的值将变成”aDc”                           

  f、trimToSize方法

       public void trimToSize()

        该方法的作用是将StringBuffer对象的中存储空间缩小到和字符串长度一样的长度,减少空间的浪费。

            总之,在实际使用时,String和StringBuffer各有优势和不足,可以根据具体的使用环境,选择对应的类型进行使用

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