String,StringBuffer与StringBuilder的区别

本文详细解析了Java中的三种字符串类型:String、StringBuffer和StringBuilder的区别与应用场景。重点对比了它们在性能上的表现,尤其是在多线程环境下的使用建议。

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String 字符串常量
StringBuffer 字符串变量(线程安全)
StringBuilder 字符串变量(非线程安全)

 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.StringBuilde
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。

一、StringBuilder定义
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,如下例:

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

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。
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。  

下表列出了可以用来修改    StringBuilder    的内容的方法。   
   
1、StringBuilder.Append    将信息追加到当前StringBuilder的结尾。 
2、StringBuilder.AppendFormat    用带格式文本替换字符串中传递的格式说明符。
3、StringBuilder.Insert    将字符串或对象插入到当前StringBuilder对象的指定索引处。
4、StringBuilder.Remove    从当前StringBuilder对象中移除指定数量的字符。    
5、StringBuilder.Replace    替换指定索引处的指定字符。      
1.三者在执行速度方面的比较:StringBuilder >  StringBuffer  >  String 
StringBuffer属于线程安全,相对为重量级
StringBuilder属于非线程安全,相对为轻量级
线程安全的概念: 网络编程中许多线程可能会同时运行一段代码。
当每次运行结果和单独线程运行的结果是一样的,叫做线程安全。 
为了达到线程安全的目的在一定程度上会降低程序的性能。
所以在单线程中,StringBuilder的性能要比StringBuffer高。
多线程为了线程安全需要采用StingBuffer。 
    

 
内容概要:该论文聚焦于T2WI核磁共振图像超分辨率问题,提出了一种利用T1WI模态作为辅助信息的跨模态解决方案。其主要贡献包括:提出基于高频信息约束的网络框架,通过主干特征提取分支和高频结构先验建模分支结合Transformer模块和注意力机制有效重建高频细节;设计渐进式特征匹配融合框架,采用多阶段相似特征匹配算法提高匹配鲁棒性;引入模型量化技术降低推理资源需求。实验结果表明,该方法不仅提高了超分辨率性能,还保持了图像质量。 适合人群:从事医学图像处理、计算机视觉领域的研究人员和工程师,尤其是对核磁共振图像超分辨率感兴趣的学者和技术开发者。 使用场景及目标:①适用于需要提升T2WI核磁共振图像分辨率的应用场景;②目标是通过跨模态信息融合提高图像质量,解决传统单模态方法难以克服的高频细节丢失问题;③为临床诊断提供更高质量的影像资料,帮助医生更准确地识别病灶。 其他说明:论文不仅提供了详细的网络架构设计实现代码,还深入探讨了跨模态噪声的本质、高频信息约束的实现方式以及渐进式特征匹配的具体过程。此外,作者还对模型进行了量化处理,使得该方法可以在资源受限环境下高效运行。阅读时应重点关注论文中提到的技术创新点及其背后的原理,理解如何通过跨模态信息融合提升图像重建效果。
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