JAVA菜鸟入门篇 - JAVA的StringBuilder类和StringBuffer类（二十四）

最新推荐文章于 2025-12-02 21:20:38 发布

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#java #StringBuilder #StringBuffer

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本文详细介绍了Java中String、StringBuilder和StringBuffer的区别与应用场景，通过代码示例对比了不同字符串操作方式的性能表现。

String、StringBuilder和StringBuffer

String对象是不可改变的。每次使用 System.String类中的方法之一时，都要在内存中创建一个新的字符串对象，这就需要为该新对象分配新的空间。在需要对字符串执行重复修改的情况下，与创建新的 String对象相关的系统开销可能会非常昂贵。如果要修改字符串而不创建新的对象，则可以使用System.Text.StringBuilder类。例如，当在一个循环中将许多字符串连接在一起时，使用 StringBuilder类可以提升性能。

　　通过用一个重载的构造函数方法初始化变量，可以创建 StringBuilder类的新实例，正如以下示例中所阐释的那样。

StringBuilder MyStringBuilder = new StringBuilder("Hello World!");

(一)设置容量和长度
　　虽然 StringBuilder对象是动态对象，允许扩充它所封装的字符串中字符的数量，但是您可以为它可容纳的最大字符数指定一个值。此值称为该对象的容量，不应将它与当前 StringBuilder对象容纳的字符串长度混淆在一起。例如，可以创建 StringBuilder类的带有字符串“Hello”（长度为 5）的一个新实例，同时可以指定该对象的最大容量为 25。当修改 StringBuilder时，在达到容量之前，它不会为其自己重新分配空间。当达到容量时，将自动分配新的空间且容量翻倍。（容量的扩展调用的是父类AbstractStringBuilder中的ensureCapacityInternal()方法和expandCapacity()方法）可以使用重载的构造函数之一来指定 StringBuilder类的容量。以下代码示例指定可以将 MyStringBuilder对象扩充到最大 25个空白。

StringBuilderMyStringBuilder = new StringBuilder("Hello World!", 25);
另外，可以使用读/写 Capacity属性来设置对象的最大长度。以下代码示例使用 Capacity属性来定义对象的最大长度。
MyStringBuilder.Capacity= 25;

(二)下面列出了此类的几个常用方法：

(1)Append() 方法可用来将文本或对象的字符串表示形式添加到由当前 StringBuilder对象表示的字符串的结尾处。以下示例将一个StringBuilder对象初始化为“Hello World”，然后将一些文本追加到该对象的结尾处。将根据需要自动分配空间。

StringBuilder strb = new StringBuilder("Hello World!");
strb.append(" What a beautiful day.");
System.out.println(strb);

此示例将 Hello World! What abeautiful day.显示到控制台。

(2)append()方法的重载可以看 StringBuilder类的API文档。

(3)Insert 方法将字符串或对象添加到当前 StringBuilder中的指定位置。以下示例使用此方法将一个单词插入到 StringBuilder的第六个位置。
StringBuilder strb = new StringBuilder("Hello World!");
System.out.println(strb.insert(6,"Beautiful "));
此示例将 Hello BeautifulWorld!显示到控制台。

(4)使用 Replace方法，可以用另一个指定的字符来替换 StringBuilder对象内的字符。以下示例使用 Replace方法来搜索 StringBuilder对象，查找所有的感叹号字符 (!)，并用问号字符 (?)来替换它们。
StringBuilder strb = new StringBuilder("Hello World!");
System.out.println(strb.replace('!', '?'));

注意：

StringBuffer中方法的返回语句是return this，这样很方便写所谓的方法链

StringBuilder strb = new StringBuilder();

System.out.println(strb.append("123").append("456").append("789"));

输出结果：123456

Java的StringBuilder类

如果程序对附加字符串的需求很频繁，不建议使用+来进行字符串的串联。可以考虑使用java.lang.StringBuilder 类，使用这个类所产生的对象默认会有16个字符的长度，您也可以自行指定初始长度。如果附加的字符超出可容纳的长度，则StringBuilder 对象会自动增加长度以容纳被附加的字符。如果有频繁作字符串附加的需求，使用StringBuilder 类能使效率大大提高。如下代码：

Java代码
public   class AppendStringTest
{
     public   static   void main(String[] args)
            {
                   String text = "" ;

                   long beginTime = System.currentTimeMillis();
                   for ( int i= 0 ;i< 10000 ;i++)
                         text = text + i;
                   long endTime = System.currentTimeMillis();
                   System.out.println("执行时间：" +(endTime-beginTime));

                   StringBuilder sb = new StringBuilder ( "" );
                   beginTime = System.currentTimeMillis();
                   for ( int i= 0 ;i< 10000 ;i++)
                          sb.append(String.valueOf(i));
                   endTime = System.currentTimeMillis();
                   System.out.println("执行时间：" +(endTime-beginTime));

            }
}
public class AppendStringTest
{
     public static void main(String[] args)
            {
                   String text = "";

                   long beginTime = System.currentTimeMillis();
                   for(int i=0;i<10000;i++)
                         text = text + i;
                   long endTime = System.currentTimeMillis();
                   System.out.println("执行时间："+(endTime-beginTime));

                   StringBuilder sb = new StringBuilder ("");
                   beginTime = System.currentTimeMillis();
                   for(int i=0;i<10000;i++)
                          sb.append(String.valueOf(i));
                   endTime = System.currentTimeMillis();
                   System.out.println("执行时间："+(endTime-beginTime));

}
} 此段代码输出：

执行时间：3188
执行时间：15

总结：

String 字符串常量（不可变字符序列）
StringBuffer 字符串变量（线程安全，可变字符序列，效率低）
StringBuilder 字符串变量（非线程安全，可变字符序列，效率高）

简要的说：

String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象, 因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，那速度是一定会相当慢的。
而如果是使用 StringBuffer 类则结果就不一样了，每次结果都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer ，特别是字符串对象经常改变的情况下。而在某些特别情况下， String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了 StringBuffer 对象的拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢，而特别是以下的字符串对象生成中， String 效率是远要比 StringBuffer 快的：

String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);
你会很惊讶的发现，生成 String S1 对象的速度简直太快了，而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏，在 JVM 眼里，这个
String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是：
String S1 = “This is only a simple test”; 所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是，如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话，速度就没那么快了，譬如：
String S2 = “This is only a”;
String S3 = “ simple”;
String S4 = “ test”;
String S1 = S2 +S3 + S4;
这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做

在大部分情况下 StringBuffer > String

StringBuffer
Java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。
可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。
StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。
例如，如果 z 引用一个当前内容是“start”的字符串缓冲区对象，则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含“startle”，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区，使之包含“starlet”。

在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer

java.lang.StringBuilder
java.lang.StringBuilder一个可变的字符序列是5.0新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。两者的方法基本相同。

本文参考：

http://blog.youkuaiyun.com/rmn190/article/details/1492013

http://blog.youkuaiyun.com/zi_jun/article/details/7624999