String丶StringBuffer丶StringBuilder

本文详细介绍了Java中String类的不可变性及其内存管理,包括字面量与构造器创建字符串的区别,以及字符串常量池的工作原理。同时,讨论了StringBuffer和StringBuilder在字符串拼接中的使用,强调了它们的线程安全性和效率问题,特别是StringBuilder在单线程环境中的优势。最后,解释了字符串扩容的机制,帮助理解Java内存管理在字符串操作中的应用。

String类:
String:字符串 又称为不可变序列,定义好的字符串内容是不可以修改的。底层是用char[]存储的。

1.字面量定义和使用构造器定义的区别:

String str1 = "123";
String str2 = new String("123");
String str3 = "123"
String str4 = new String("123");
str1 == str2 ? 返回false
str2 == str3 ? 返回true
str2 == str4 ? 返回false

因为当字符串通过字面量定义的时候,生成的值是在字符串常量池中的,
当再次通过字面量定义字符串的时候,先去常量池找有没有相同的,如有则直接把地址值赋给对象
如果没有,则在常量池创建另一个字符串

而通过构造器生成的值是在堆空间中的,每次new都打扫出一份空间

所以现在生成字符串都使用字面量定义:节省空间

2.String空值的定义

String str = "";
String str2 = null;
String str3 = "  ";

区别: str和str3在常量池存在,只是一个啥也没有,一个存了空格
str2则是没有指向任何东西

String str1 = "1";
String str2 = "2" + str1;

这两个定义,在空间声明了多少份空间?

声明了三份空间 一份是 "1"  一份是"2"  还有一份是 "3"

所以有了StringBuilder丶StringBuffer的存在

StringBuilder和StringBuffer类
1.StringBuffer可变字符串、线程安全的、封装了一个字符char[] 数组,并提供了对该字符数组进行增、删、改、查的方法。因此被称为字符的容器. 且是线程安全的,从jdk1.0就存在

2.StringBuilder 跟StringBuffer一模一样,只是它是线程不安全的.从jdk1.5才存在

3.底层的扩容机制:

当调用默认构造器,容量都是16大小 

当append(),传入的内容不超过容量大小 则不扩容

若超过容量大小则进行扩容 :2N+2	这个N是当前容量大小

但如果append()中的内容的长度超过了当前的2N+2,则把此时的长度(是加进去所有字符的个数) length()
做为当前的容器的大小值 capacity() == length()
### 区别概述 在Java中,`String`、`StringBuilder`和`StringBuffer`都是用来处理字符串的类,但它们之间存在显著的区别,主要体现在性能、线程安全性和使用场景上。 #### 不可变性与线程安全性 - `String`对象是不可变的,这意味着一旦创建了一个`String`对象,其内容就不能被改变。这种不可变性使得`String`对象天然地具备线程安全性,可以在多线程环境中自由传递而无需担心数据一致性问题[^2]。 - `StringBuilder`和`StringBuffer`都提供了可变的字符串操作功能,但是`StringBuffer`通过在方法级别上添加`synchronized`关键字实现了线程安全,而`StringBuilder`则没有这样的机制,因此它的执行效率更高,但不适合在多线程环境下使用[^2]。 #### 性能考虑 - 当需要频繁修改字符串内容时,使用`String`会导致大量的临时对象产生,因为每次修改都会创建新的`String`实例。相比之下,`StringBuilder`和`StringBuffer`可以就地修改字符串内容,减少了内存分配和垃圾回收的压力,提高了程序性能[^4]。 - 在单线程环境下推荐使用`StringBuilder`,因为它没有同步开销;而在多线程应用中,则应选择`StringBuffer`以确保线程安全[^2]。 #### 转换方法 - 三者之间可以通过特定的方法相互转换。例如,将`String`转换为`StringBuilder`或`StringBuffer`可以通过构造函数直接完成;反之,调用`toString()`方法即可将`StringBuilder`或`StringBuffer`转换为`String`。此外,还存在专门的方法用于`StringBuffer`与`StringBuilder`之间的互转[^1]。 #### 示例代码 ```java // String to StringBuilder StringBuilder sb = new StringBuilder("example"); // StringBuilder to String String str = sb.toString(); // StringBuffer to StringBuilder StringBuffer sf = new StringBuffer("test"); StringBuilder sbFromSf = new StringBuilder(sf); // StringBuilder to StringBuffer StringBuffer sfFromSb = new StringBuffer(sb); ``` ###
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