StringBuffer

Java中的字符串是不可变的,频繁拼接会导致内存浪费。为优化性能,建议在大量字符串操作时使用StringBuffer或StringBuilder。StringBuffer是线程安全但速度稍慢,适合多线程环境;StringBuilder则非线程安全但更快,适用于单线程场景。

因为Java字符串是不可变的,每一次拼接都会产生新的字符串,这样会占用大量的方法区内存,造成内存空间的浪费。

String s = "abc";
s += "hello";
//以上两行代码就导致在方法区字符串常量池中创建了3个对象
//"abc" "hello" "abchello"

如果以后需要大量字符串拼接的工作,建议使用StringBuffer、StringBuilder。

StringBuffer 称为字符串缓冲区,它的工作原理是:预先申请一块内存,存放字符序列,如果字符序列满了,会重新改变缓存区的大小,以容纳更多的字符序列。StringBuffer 是可变对象, 这个是 String 最大的不同。

 //创建一个初始化容量为16的byte[]数组,字符串缓冲区
        StringBuffer strb = new StringBuffer();
        //拼接字符串调用append()方法
        strb.append("h");
        strb.append("e");
        strb.append("l");
        strb.append("l");
        strb.append("o");
        System.out.println(strb);//hello

StringBuilder()

 //创建一个初始化容量为16的byte[]数组,字符串缓冲区
        StringBuffer strb = new StringBuffer();
        //拼接字符串调用append()方法
        strb.append("h");
        strb.append("e");
        strb.append("l");
        strb.append("l");
        strb.append("o");
        System.out.println(strb);//hello

用法同 StringBuffer,StringBuilder 和 StringBuffer 的区别是 StringBuffer 中所有的方法都是同步的,是线程安全的,但速度慢,StringBuilder 的速度快,但不是线程安全的。

Java 中,StringBuffer 是一个用于处理可变字符串的类,它能解决 String 类不可变导致的性能问题,下面从特性、使用方法、与其他类对比等方面详细介绍: ### 特性 - **可变字符序列**:StringBuffer 提供了可变的字符序列,允许高效地构建和修改字符串,这与 String 类的不可变性形成对比。 - **线程安全**:StringBuffer 的核心特性之一是线程安全,它的方法大多是同步的,这意味着在多线程环境下,多个线程对同一个 StringBuffer 对象进行操作时不会出现数据不一致的问题,但这也在一定程度上影响了性能 [^3]。 ### 使用方法 #### 基本操作 - **创建对象**:可以直接使用无参构造函数创建一个空的 StringBuffer 对象,也可以传入初始字符串。 ```java // 创建一个空的 StringBuffer 对象 StringBuffer sb1 = new StringBuffer(); // 创建一个包含初始字符串的 StringBuffer 对象 StringBuffer sb2 = new StringBuffer("Hello"); ``` - **追加内容**:使用 `append()` 方法可以将各种类型的数据追加到 StringBuffer 的末尾。 ```java StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello"); sb.append(" World"); System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hello World ``` - **插入内容**:使用 `insert()` 方法可以在指定位置插入数据。 ```java StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello World"); sb.insert(5, ","); System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hello, World ``` - **删除内容**:使用 `delete()` 方法可以删除指定范围内的字符。 ```java StringBuffer sb = new StringBuffer("Hello, World"); sb.delete(5, 6); System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hello World ``` ### 与其他类的对比 - **与 String 对比**:String 适用于无需频繁修改的字符串场景,如作为常量、存储配置信息等。而在需要动态构建字符串的场景下,尤其是在循环中,直接使用 String 的 `+` 拼接会造成严重的性能问题,因为每次拼接都会创建一个新的 String 对象。而 StringBuffer 是可变的,不会频繁创建新对象,性能更优 [^2]。 - **与 StringBuilder 对比**:StringBuilder 和 StringBuffer 一样,都用于处理可变字符串,但 StringBuilder 是非线程安全的。在单线程环境下,StringBuilder 的性能比 StringBuffer 高,因为它不需要进行同步操作;而在多线程环境下,为保证线程安全,应使用 StringBuffer [^3]。 ### 线程安全方案 在多线程环境下使用 StringBuffer 能保证线程安全,示例如下: ```java // 方案:使用 StringBuffer StringBuffer safeBuffer = new StringBuffer(); // 模拟多线程操作 Runnable task = () -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { safeBuffer.append(i); } }; Thread thread1 = new Thread(task); Thread thread2 = new Thread(task); thread1.start(); thread2.start(); try { thread1.join(); thread2.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(safeBuffer.length()); ``` ### 常见陷阱规避 避免在循环中使用 `+` 进行字符串拼接,而应使用 StringBuffer,示例如下: ```java // 错误示范(产生大量临时对象) List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c"); String result = ""; for (String item : list) { result += item; } // 正确做法 StringBuffer sb = new StringBuffer(); for (String item : list) { sb.append(item); } result = sb.toString(); ```
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