String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别

本文探讨了Java中String、StringBuilder和StringBuffer的特性,包括它们的可变性、线程安全性和性能差异。了解何时使用哪种类型对于优化代码效率至关重要。

可变性
String类是final类,意味着String类不能被继承,并且它的成员方法都默认为final方法。而StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类,在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串char[]value 但是没有用 final 关键字修饰,所以这两种对象都是可变的。StringBuilder 与 StringBuffer 的构造方法都是调用父类构造方法也就是 AbstractStringBuilder 实现的。String对象不可变,这就导致每次String的改变操作都不影响到原对象,就会引发新的String对象生成,而每次生成对象都会对系统性能产生影响,特别当堆内存中无引用对象多了以后,会造成很大的内存资源浪费,还有JVM的gc线程的系统开销,最终导致程序效率低下且浪费内存空间。

线程安全性
String 中的对象是不可变的,可以理解为常量,线程安全。AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。

性能
每次对 String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象。StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。

对于三者使用的总结
当字符串对象内容经常改变的时候,最好不要用String,推荐使用 StringBuilder。
Java 5.0开始,为StringBuffer类补充了一个单个线程使用的等价类,即StringBuilder。与该类相比,通常应该优先使用StringBuilder类,因为它支持所有相同的操作,但由于它不执行同步,所以速度更快;操作少量的数据适用String,单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据适用StringBuilder,多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用StringBuffer

本项目采用C++编程语言结合ROS框架构建了完整的双机械臂控制系统,实现了Gazebo仿真环境下的协同运动模拟,并完成了两台实体UR10工业机器人的联动控制。该毕业设计在答辩环节获得98分的优异成绩,所有程序代码均通过系统性调试验证,保证可直接部署运行。 系统架构包含三个核心模块:基于ROS通信架构的双臂协调控制器、Gazebo物理引擎下的动力学仿真环境、以及真实UR10机器人的硬件接口层。在仿真验证阶段,开发了双臂碰撞检测算法轨迹规划模块,通过ROS控制包实现了末端执行器的同步轨迹跟踪。硬件集成方面,建立了基于TCP/IP协议的实时通信链路,解决了双机数据同步运动指令分发等关键技术问题。 本资源适用于自动化、机械电子、人工智能等专业方向的课程实践,可作为高年级课程设计、毕业课题的重要参考案例。系统采用模块化设计理念,控制核心与硬件接口分离架构便于功能扩展,具备工程实践能力的学习者可在现有框架基础上进行二次开发,例如集成视觉感知模块或优化运动规划算法。 项目文档详细记录了环境配置流程、参数调试方法实验验证数据,特别说明了双机协同作业时的时序同步解决方案。所有功能模块均提供完整的API接口说明,便于使用者快速理解系统架构并进行定制化修改。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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