String,StringBuffer,StringBuilder之间的关系

本文详细阐述了String、StringBuffer与StringBuilder的区别与联系,重点分析了它们在不同场景下的适用性和性能表现。

今天我们说说 String-----StringBuffer----- StringBuilder之间的关系

首先熟悉一下三个类:
String: 适用于字符串少量修改
StringBuffer: 多线程频繁修改字符串
StringBuilder:单线程频繁修改字符串

String,StringBuffer,StringBuilder的异同

共同点:
1 都属于java.lang包
2 可以互相转换,大都用于字符串的修改

不同点:
1.String: 源码中以长度为"传入字符串长度"的char类型数组进行保存,jdk1.9 起以byte类型数组保存参数(传入英文时byte类型比char类型要节省1字节的空间) //看源码

StringBuilder,StringBuffer: 源码长度为"传入字符串长度"+16 固定长度的char类型数组进行保存。//看源码


2.String类是不可变的 (传入的字符串用带有final关键字修饰char类型数组保存,无法被修改) //看源码

StringBuilder,StringBuffer:具有可变性,传入的字符串无final关键字修饰,可修改。(源码用System.arraycopy()方法对char数组
长度不足的情况下可以进行扩容) //看源码


3 当频繁处理字符串时,StringBuffer,StringBuilder比String更能
提高性能,节约空间

注:上述的异同点要是不懂的可以瞅一下源码哟~~


StringBuffer和StringBuilder的不同点

1.线程安全:
StringBuffer类 (jdk1.0版本):适用于多线程,方法利用synchronized同步锁牺牲性能换安全

StringBuilder类(jdk1.5版本):适用于单线程,没有给方法施加synchronized同步锁,牺牲了安全换性能

2.性能:
StringBuffer:线程安全,性能较差,开销大

StringBuilder:线程不安全,性能较好,开销小

相同条件下,使用StringBuilder,比使用StringBuffer能获得10%~15%左右的性能提升

补充一点:
String类型若是在字符常量池进行拼接操作,切记不能利用变量拼接,由于变量的创建在堆中开辟,导致比较的内存地址会出错

String str1="AABB";
String str2="AA";
String result="AA"+"BB";
String result1=str2+"BB";  //str2为变量
System.out.println(result==result1);

结果为:
在这里插入图片描述

总结:
1.String类型具有不可变,StringBuffer和StringBuilder 有可变性
2.String处理少量字符串,StringBuffer和StringBuilder 频繁处理字符串

3.StringBuffer:牺牲性能换安全;StringBuilder:牺牲安全换性能
4.StringBuffer:多线程 ;StringBuilder:单线程

### 三者的区别 #### 1. **可变性** - **String** 是不可变的字符序列,一旦创建后,内容无法更改。对字符串的任何修改都会生成新的字符串对象,这可能导致性能问题,尤其是在频繁修改的情况下。 - **StringBuffer** **StringBuilder** 都是可变的字符序列,可以在不创建新对象的情况下进行字符串的拼接、修改等操作,因此在频繁操作字符串时效率更高。 #### 2. **线程安全性** - **StringBuffer** 是线程安全的,其内部方法大多使用了 `synchronized` 关键字进行同步,因此可以在多线程环境下安全使用。 - **StringBuilder** 不是线程安全的,其方法没有使用 `synchronized`,因此在单线程环境下性能更高,但在多线程环境下可能会出现数据不一致的问题。 - **String** 由于是不可变的,其本身也是线程安全的,但不适合频繁修改的场景。 #### 3. **性能** - **StringBuilder** 的性能最高,适用于单线程环境下的大量字符串操作。 - **StringBuffer** 的性能略低于 StringBuilder,适用于多线程环境下的大量字符串操作。 - **String** 的性能最差,适用于少量字符串操作。 #### 4. **使用场景** - **String**:适用于字符串操作较少的场景,或者需要保证线程安全且不频繁修改字符串的场景。 - **StringBuffer**:适用于多线程环境下需要频繁修改字符串的场景。 - **StringBuilder**:适用于单线程环境下需要频繁修改字符串的场景,推荐使用。 #### 5. **对象转换** - **StringBuilder** **String** 可以相互转换。可以通过 `toString()` 方法将 `StringBuilder` 转换为 `String`,也可以通过构造函数将 `String` 转换为 `StringBuilder`。 ```java // 将 StringBuilder 转换为 String StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello"); String str = sb.toString(); // 将 String 转换为 StringBuilder String str2 = "World"; StringBuilder sb2 = new StringBuilder(str2); ``` #### 6. **扩容机制** - **StringBuffer** **StringBuilder** 的初始容量为 16,当容量不足时会进行扩容。扩容的规则是:新的容量 = 原始容量 * 2 + 2。这种设计是为了防止在初始容量为 0 的情况下,通过位运算符向右移动 1 位仍然为 0 的问题。 #### 7. **示例代码** 以下是一个简单的示例,展示了 `String`、`StringBuffer` `StringBuilder` 的基本用法: ```java // String 示例 String str = "Hello"; str += " World"; // 创建新的 String 对象 // StringBuffer 示例 StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("Hello"); stringBuffer.append(" World"); // 修改原有对象 // StringBuilder 示例 StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("Hello"); stringBuilder.append(" World"); // 修改原有对象 ``` ###
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