String、StringBuffer、StringBuilder 区别

基本概述

String是典型的Immutable类，这个在  final、finally、finalize 区别  中有提到过，类被声明为final、属性被声明为final，由于其不可变的性质，拼接、截取等动作，都会产生新的String对象。

StringBuffer就是为了解决字符串拼接、截取造成的太多中间对象而提供的一个类，它是线程安全的可修改字符序列，但就是由于线程安全机制，导致额外的性能开销，所以该类只适合应用在有线程安全需要的场景。

StringBuilder局部中应用非常多，因为它具备StringBuffer的功能，唯一的不同点，它不是线程安全的。

深入理解

为什么String采用Immutable实现？ 因为无法对它内部数据进行任何更改 ，首先 保证了基础线程安全（安全性），其次，不可变使得对象能被共享，不需要额外复制数据（复用性）。

StringBuffer 和 StringBuilder 都 继承了 AbstractStringBuilder ，基本方法都一样，唯一区别是StringBuffer简单粗暴的在方法中加上了synchronized进行修饰，底层利用可修改的char数组。

创建时，初始化字符串长度16，如果确定拼接会发生多次并且大概可预测，为了避免多次扩容带来的开销，可以提前设置，扩容是抛弃原来数组、创建新的数组、进行数组拷贝。

优化

   在jdk8中，字符串的拼接操作，会自动被javac转化为StringBuilder操作，在jdk9中，为了更加统一字符串操作优化，提供了StringConcatFactory，作为一个统一的入口。但是jdk7的使用者，需要谨慎选择。

缓存分析

jdk6 提供intern()，提示jvm缓存字符串，创建字符串对象并调用，如果已经缓存过，只会返回缓存实例，但是被缓存的实例是存储在PermGen里，空间有限而且不会被fullgc照顾到，使用不当会导致oom。

在后续版本中，改缓存放置在堆中，避免了永久代占满的问题，默认缓存大小也不断的扩大，从最初1009到7u40以后被修改为60013。

jdk1.7之后，常量池被放到了堆空间中，使得intern()的实现原理也不同。

用例 1:

  String god = new String("hel") + new String("lo");
  System.out.println(god.intern() == god);
  System.out.println(god == "hello");

返回结果 true 、 true

首先，第一行会在常量池存hel 和 lo

 但是，  String god = new String("hel") + new String("lo") 会在堆中生成字符串 hello ， 而在常量池中没有

在jdk1.6之前god.intern()会将字符串复制到常量池中，jdk1.7之后，如常量池不存在，则在内存中找，如果内存中有，就在常量池中保存一个指向内存中对象的引用。所以第二段：god.intern() == god  ， 返回true

 

用例 2:

String tmp = "hello";
String god = new String("hel") + new String("lo");
System.out.println(god.intern() == god);
System.out.println(god == "hello");

返回 false、false

首先，第一段，已经将hello存放到常量池中

第二段 god 为内存中引用

god.intern() ， 因为常量池中存在，所以返回的是常量池中的引用而非内存对象中的引用，所以god.intern() == god 为false

god 是对象引用 ， “hello” 是常量池中引用，所以 也为false

 

用例 3:

	String mysq = "aa" + "bb" +  "cc";
	String m = "aabbcc";
	System.out.println(mysq == m);
	System.out.println(m.intern() == mysq);

返回 true 、 true

可见 mysq本身是常量池中引用来

 

用例 4:

String mysq = "aa" + "bb" +  "cc";
String m = new String("aabbcc");
System.out.println(mysq == m);
System.out.println(m.intern() == mysq);

返回 false 、 true

 

题外话

前边提到，字符串存储结构使用char数组进行，但是char是两个bytes大小，导致编程语言的非密度性。jdk9中，字符串底层从char改变为byte数组，期望于更小的内存占用，更快的操作速度。