[特殊字符] Java StringBuffer 终极指南：高效字符串操作的秘密武器

📌 核心要点：StringBuffer是线程安全的可变字符串操作神器！掌握其原理和优化技巧，字符串处理性能提升100%！

🌟 引言：为什么StringBuffer如此重要？

在Java开发中，字符串拼接是最常见的操作之一。据统计，字符串操作占典型Java应用15%-25% 的性能开销。当遇到频繁修改字符串的场景时，使用·StringBuffer·比直接使用String性能可提升10-100倍！本文将深入剖析·StringBuffer·的奥秘，助你成为字符串处理高手！

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📚 一、StringBuffer核心概念

1️⃣ 什么是StringBuffer？

StringBuffer是Java提供的线程安全、可变的字符序列。与不可变的String不同，它允许在不创建新对象的情况下修改字符串内容。

// 创建StringBuffer
StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello");

// 修改内容
sb.append(" World"); // 无需创建新对象
System.out.println(sb); // 输出 "Hello World"

2️⃣ 与String/StringBuilder的对比

特性	String	StringBuilder	StringBuffer
可变性	❌ 不可变	✅ 可变	✅ 可变
线程安全	✅ 线程安全	❌ 非线程安全	✅ 线程安全
性能	低	高	中等
同步机制	无	无	synchronized方法
使用场景	常量字符串	单线程字符串操作	多线程字符串操作

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⚙ 二、StringBuffer核心方法详解

1. 初始化与构造方法

// 默认初始化（容量16字符）
StringBuffer sb1 = new StringBuffer();

// 指定初始容量
StringBuffer sb2 = new StringBuffer(100);

// 从字符串初始化
StringBuffer sb3 = new StringBuffer("Hello");

2. 常用操作方法

// 追加内容
sb.append(" Java"); // "Hello Java"

// 插入内容
sb.insert(5, " Awesome"); // "Hello Awesome Java"

// 删除内容
sb.delete(5, 13); // 删除" Awesome" -> "Hello Java"

// 替换内容
sb.replace(6, 10, "World"); // "Hello World"

// 反转字符串
sb.reverse(); // "dlroW olleH"

// 设置长度
sb.setLength(5); // 截断为"dlroW"

3. 容量管理方法

// 获取当前长度
int len = sb.length();

// 获取当前容量
int capacity = sb.capacity();

// 确保最小容量
sb.ensureCapacity(100);

// 缩减容量以节省内存
sb.trimToSize();

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🔍 三、源码深度解析

1. 底层存储结构

// AbstractStringBuilder类（StringBuffer的父类）
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
   
   
    // 核心 - 字符数组存储
    byte[] value; // JDK9+改为byte[]以优化内存
    
    // 当前使用长度
    int count;
    
    // 编码标识（Latin1或UTF16）
    byte coder;
}

2. 扩容机制源码分析

1. 核心触发条件

当执行 append()、insert() 等修改操作时，会检查当前容量：