String,StringBuffer,StringBuilder的区别

本文对比了String与StringBuffer的特点,包括不可变性、效率、线程安全性等关键区别,并介绍了StringBuilder类作为J2SE5.0引入的高效字符串操作工具。

共同点:都是对字符串进行操作。

不同点:

1.String类对象内容不可以改变,默认为final,不可以被继承。而StringBuffer可以改变内容且效率比String类高

例如:String s=new String(a);

            s=s+"c";//在内存中重新创建了一个String类型的对象并为其分配了地址

            s+="b";//其实是new StringBuffer()对象后调用了append(),最终调用了new StringBuffer().toString();

           StringBuffer sb=new StringBuffer("a");

           a.append("b");//在原来的对象上进行修改,改变的是内容,在内存中的地址不变

String的操作都是改变赋值地址而不是改变值操作

2.equals()的区别:String类重写了equals(),比较的是对象的内容,StringBuffer类没有重写equals(),继承的是Object类的,比较的是对象的地址。

例如:

String s1=new String(“a");String s2=new String("a");s1.equals(s2);返回的是true;

StringBuffer sb1=new StringBuffer("a"); StringBufffer sb2=new StringBuffer("a"); sb1.equals(sb2);返回的是false;

3.连接字符的高效性:

StringBuffer类的append方法追加字符 比 String使用 + 操作符添加字符 到 一个已经存在的字符串后面有效率得

多。因为使用 + 操作符每一次将字符添加到一个字符串中去时,字符串对象都需要寻找一个新的内存空间来容纳更大

的字符串,这无凝是一个非常消耗时间的操作。添加多个字符也就意味着要一次又一次的对字符串重新分配内存。使

用StringBuffer类就避免了这个问题.

4.对象长度:

一个String对象的长度是固定的,不能改变它的内容,或者是附加新的字符至String对象中。您也许会使用+来串联字符串以达到附加新字符或字符串的目的,但+会产生一个新的String实例。如果程序对这种附加字符串的需求很频繁,并不建议使用+来进行字符串的串联。在面向对象程序设计中,最好是能重复运用已生成的对象,对象的生成需要内存空间与时间,不断地产生String实例是一个没有效率的行为。
J2SE 5.0提供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会让程序的效率大大提高。

5.线程安全性:

使用StringBuilder最后若要输出字符串结果,可以用toString()方法。可以使用length()方法得知目前对象中的字符长度,而capacity()可返回该对象目前可容纳的字符容量。另外,StringBuilder还有像insert()方法可以将字符插入指定的位置,如果该位置以后有字符,则将所有的字符往后移;deleteChar()方法可以删除指定位置的字符,而reserve()方法可以反转字符串。详细的使用可以查询java.lang.StringBuilder的API文件说明。
StringBuilder是J2SE 5.0才新增的类,在J2SE 5.0之前的版本若有相同的需求,则使用java.lang.StringBuffer。事实上,StringBuilder被设计为与StringBuffer具有相同的操作接口。在单机非多线程(Multithread)的情况下使用StringBuilder会有较好的效率,因为StringBuilder没有处理同步(Synchronized)问题。StringBuffer则会处理同步问题,如果StringBuilder会在多线程下被操作,则要改用StringBuffer,让对象自行管理同步问题。

 

 

### 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** 和 **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** 和 **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** 和 **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` 和 `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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