Java基础教程（三十九）Java核心类之StringBuilder：深度解析Java StringBuilder，字符串拼接的性能猛兽与核心机制-优快云博客

核心机制：为何高效？

可变性：底层维护一个char[] value数组，操作直接修改此数组，避免创建新对象。
动态扩容：当数组容量不足时，自动创建更大数组（通常newCapacity = (oldCapacity * 2) + 2），拷贝原数据。合理设置初始容量（new StringBuilder(100)）可优化性能。
就地修改： append(), insert(), delete(), replace(), reverse()等方法直接操作内部数组。

关键场景代码示例

// 1. 基础拼接 vs 循环性能对比
long start = System.currentTimeMillis();
String result = "";
for (int i = 0; i < 50000; i++) {
    result += i; // 产生大量临时String和StringBuilder对象，性能极差！
}
System.out.println("String拼接耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

start = System.currentTimeMillis();
StringBuilder sb = new StringBuilder(); // 默认容量16
for (int i = 0; i < 50000; i++) {
    sb.append(i); // 高效！仅操作内部数组
}
System.out.println("StringBuilder拼接耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

// 2. 链式调用 (常见且高效)
String userInfo = new StringBuilder()
    .append("Name: ").append(user.getName())
    .append(", Age: ").append(user.getAge())
    .append(", Email: ").append(user.getEmail())
    .toString(); // 一次性生成最终String

// 3. 其他常用操作
sb.insert(5, "INSERTED"); // 在索引5处插入
sb.delete(10, 15);        // 删除索引10-14的字符
sb.replace(0, 4, "REPL"); // 替换索引0-3的字符
sb.reverse();             // 反转内容
System.out.println(sb.toString());

重要注意事项

· 非线程安全： StringBuilder方法未同步，多线程并发修改需用StringBuffer（方法带synchronized关键字，稍慢）。
· toString()开销：最终调用toString()会复制内部数组生成新String对象。超大StringBuilder需注意此操作内存占用。
· 初始容量：预估最终字符串长度并设置初始容量（new StringBuilder(estimatedLength)），可显著减少扩容次数，提升性能。

何时使用StringBuilder？

· 循环内拼接字符串
· 动态构建复杂字符串（如SQL、HTML、JSON）
· 需要频繁修改字符串内容

结论： StringBuilder是Java处理可变字符串的利器，理解其可变性、动态扩容机制及适用场景，能有效避免String拼接的性能陷阱，大幅提升程序效率。