String和StringBuffer的区别

本文对比了Java中String与StringBuffer的性能差异,特别是在频繁修改字符串时的表现。实验结果显示,在大量字符串连接操作下,StringBuffer相比String有显著的性能优势。

String和StringBuffer的区别 

在java中有3个类来负责字符的操作。

1.Character 是进行单个字符操作的,

2.String 对一串字符进行操作。不可变类。

3.StringBuffer 也是对一串字符进行操作,但是可变类。

String:
是对象不是原始类型.
为不可变对象,一旦被创建,就不能修改它的值.
对于已经存在的String对象的修改都是重新创建一个新的对象,然后把新的值保存进去.
String 是final类,即不能被继承.

StringBuffer:
是一个可变对象,当对他进行修改的时候不会像String那样重新建立对象
它只能通过构造函数来建立,
StringBuffer sb = new StringBuffer();
note:不能通过付值符号对他进行付值.
sb = "welcome to here!";//error
对象被建立以后,在内存中就会分配内存空间,并初始保存一个null.向StringBuffer
中付值的时候可以通过它的append方法.
sb.append("hello");

字符串连接操作中StringBuffer的效率要比String高:

String str = new String("welcome to ");
str += "here";
的处理步骤实际上是通过建立一个StringBuffer,让侯调用append(),最后
再将StringBuffer toSting();
这样的话String的连接操作就比StringBuffer多出了一些附加操作,当然效率上要打折扣.

并且由于String 对象是不可变对象,每次操作Sting 都会重新建立新的对象来保存新的值.
这样原来的对象就没用了,就要被垃圾回收.这也是要影响性能的. 

看看以下代码:
将26个英文字母重复加了5000次,

  1.         String tempstr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  2.         int times = 5000;
  3.         long lstart1 = System.currentTimeMillis();
  4.         String str = "";
  5.         for (int i = 0; i < times; i++) {
  6.             str += tempstr;
  7.         }
  8.         long lend1 = System.currentTimeMillis();
  9.         long time = (lend1 - lstart1);
  10.         System.out.println(time);

可惜我的计算机不是超级计算机,得到的结果每次不一定一样一般为 46687左右。
也就是46秒。
我们再看看以下代码

  1.         String tempstr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  2.         int times = 5000;
  3.         long lstart2 = System.currentTimeMillis();
  4.         StringBuffer sb = new StringBuffer();
  5.         for (int i = 0; i < times; i++) {
  6.             sb.append(tempstr);
  7.         }
  8.         long lend2 = System.currentTimeMillis();
  9.         long time2 = (lend2 - lstart2);
  10.         System.out.println(time2);

得到的结果为 16 有时还是 0
所以结论很明显,StringBuffer 的速度几乎是String 上万倍。当然这个数据不是很准确。因为循环的次数在100000次的时候,差异更大。不信你试试。

 

根据上面所说:

str += "here";
的处理步骤实际上是通过建立一个StringBuffer,让侯调用append(),最后
再将StringBuffer toSting();

所以str += "here";可以等同于

StringBuffer sb = new StringBuffer(str);

sb.append("here");

str = sb.toString();

所以上面直接利用"+"来连接String的代码可以基本等同于以下代码

  1.         String tempstr = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  2.         int times = 5000;
  3.         long lstart2 = System.currentTimeMillis();
  4.         String str = "";
  5.         for (int i = 0; i < times; i++) {
  6.             StringBuffer sb = new StringBuffer(str);
  7.             sb.append(tempstr);
  8.             str = sb.toString();
  9.         }
  10.         long lend2 = System.currentTimeMillis();
  11.         long time2 = (lend2 - lstart2);
  12.         System.out.println(time2);

平均执行时间为46922左右,也就是46秒。

 

总结: 如果在程序中需要对字符串进行频繁的修改连接操作的话.使用StringBuffer性能会更高

`String`、`StringBuilder` `StringBuffer` 都是 Java 中用于处理字符串的类,但它们在可变性、线程安全性性能方面存在显著区别。 ### 可变性 - **`String`**:`String` 的值是不可变的,每次对 `String` 进行操作(如拼接、替换等)时,都会生成一个新的 `String` 对象,原来的对象仍然存在于内存中,如果没有被再次引用,则会被垃圾回收。例如: ```java String str = "Hello"; str = str + " World"; // 这里会创建一个新的 String 对象 ``` - **`StringBuilder` `StringBuffer`**:这两个类的值是可变的,它们在进行字符串操作时,不会创建新的对象,而是直接在原对象的基础上进行修改,避免了频繁创建对象带来的性能开销内存浪费[^3]。例如: ```java StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello"); sb.append(" World"); // 直接在原对象上进行修改 ``` ### 线程安全性 - **`String`**:由于 `String` 是不可变的,因此它是线程安全的,多个线程可以同时访问同一个 `String` 对象,而不会出现数据不一致的问题。 - **`StringBuilder`**:`StringBuilder` 不是线程安全的,它的方法没有使用 `synchronized` 关键字修饰,因此不能在多线程环境下使用,否则可能会出现数据不一致的问题。例如,在多线程环境下对同一个 `StringBuilder` 对象进行操作,可能会导致部分操作丢失或数据混乱[^2][^3]。 - **`StringBuffer`**:`StringBuffer` 是线程安全的,它的很多方法都带有 `synchronized` 关键字,保证了在多线程环境下对 `StringBuffer` 对象的操作是线程安全的。例如,在多线程环境下对同一个 `StringBuffer` 对象进行操作,不会出现数据不一致的问题,但由于加锁会带来一定的性能开销,因此在单线程环境下使用 `StringBuffer` 会比 `StringBuilder` 慢[^2][^3]。 ### 性能 - **`String`**:由于每次操作都会生成新的对象,因此在进行大量字符串拼接等操作时,`String` 的性能较差,会消耗大量的内存 CPU 资源。 - **`StringBuilder`**:在单线程环境下,`StringBuilder` 的性能比 `StringBuffer` 高,因为它不需要进行线程同步,避免了加锁带来的性能开销。因此,在单线程环境下进行大量字符串操作时,建议使用 `StringBuilder`。 - **`StringBuffer`**:由于需要进行线程同步,`StringBuffer` 的性能相对较低。但在多线程环境下,为了保证数据的一致性,必须使用 `StringBuffer`。 ### 总结 - 如果字符串内容不需要改变,或者只进行少量的字符串操作,建议使用 `String`。 - 如果在单线程环境下进行大量的字符串操作,建议使用 `StringBuilder`,因为它的性能更高。 - 如果在多线程环境下进行大量的字符串操作,建议使用 `StringBuffer`,以保证线程安全。
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