String 和StringBuffer,StringBuilder 的区别是什么与String 为什么是不可变的?

字符串操作
本文详细解析了String、StringBuilder与StringBuffer的特点,包括它们的可变性、线程安全性及性能差异,并给出了不同场景下的使用建议。

在这里插入图片描述

可变性

简单的来说:String 类中使用final 关键字字符数组保存字符串, private final char value[] ,所以String 对象是不可变的。而StringBuilder 与StringBuffer 都继承自AbstractStringBuilder 类,在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串char[]value 但是没有用final 关键字修饰,所以这两种对象都是可变的。
StringBuilderStringBuffer 的构造方法都是调用父类构造方法也就是AbstractStringBuilder 实现的,大家可以自行查阅源码。

// AbstractStringBuilder.java
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
	char[] value;
	int count;
	AbstractStringBuilder() {	}
	AbstractStringBuilder(int capacity) {
		value = new char[capacity];
	}
}

线程安全性

String 中的对象是不可变的,也就可以理解为常量,线程安全。
AbstractStringBuilder 是StringBuilder 与StringBuffer 的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如expandCapacity.append.insert.indexOf 等公共方法。StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。

性能

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
	char[] value;
	int count;
	AbstractStringBuilder() {}
	AbstractStringBuilder(int capacity) {
		value = new char[capacity];
	}
}

每次对String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的String 对象,然
后将指针指向新的String 对象。
StringBuffer 每次都会对StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新
的对象并改变对象引用。相同情况下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer
仅能获得10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。
对于三者使用的总结:

  1. 操作少量的数据=> 使用String
  2. 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据=> 使用StringBuilder
  3. 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据=> 使用StringBuffer
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