String，StringBuffer，StringBuilder底层实现

最新推荐文章于 2024-09-14 16:59:01 发布

java_hyang

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java_AK47

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本文详细对比了Java中String、StringBuffer与StringBuilder的区别，包括它们的底层实现原理、线程安全性及性能表现。对于开发者选择合适的字符串操作类提供了指导。

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String，StringBuffer，StringBuilder三者的区别

之前在面试的时候，面试官大多都会问一些关于String，StringBuffer和StringBuilder的问题，以下是自己的理解，有不对的地方，希望大佬们指正。
相同点
1、他们底层都是用一个char数字来实现的，并且实现了CharSequence接口。
2、StringBuffer和StringBuilder都是可变字符串。
3、StringBuffer和StringBuilder都有共同的父类AbstractStringBuilder。

不同点
1、String不可变，StringBuffer和StringBuilder可变。
2、从线程安全角度来说：StringBuffer相对于StringBuilder更安全。
3、从操作速度来看：StringBuilder相对于StringBuffer速度更快。

下面是String，StringBuffer，StringBuilder底层源码：
String源码：
jdk源码
StringBuffer源码：
在这里插入图片描述
StringBuilder源码：

可以看出StringBuffer和StringBuilder都继承了AbstractStringBuilder并且实现了CharSequence接口。

通过查看AbstractStringBuilder源码，不难发现他们底层也是一个char数组，并且都实现了CharSequence接口。但是在String的源码中可以看到，定义char数组的时候加了final关键字。这就表明它是最终的，不可变的。
在StringBuffer和StringBuilder中没有看到char数组，但是在它们共同的父类中找到了，并且未加final关键字来修饰。因此它俩是可变的。
在StringBuffer和StringBuilder类中，它们都继承了相同的类，实现了相同的接口，所以他们有着相同的操作方法。但是在StringBuffer源码中可以看出在每个对外暴露的方法上都使用了synchronized关键字修饰，所以StringBuffer比StringBuilder线程更安全，也因为这样，在没次调用它的方法的时候都需要先去获取它的对象锁，所以操作速度也就比StringBuilder慢。

String str1 = "abc";
str += "def";

StringBuffer buffer = new StringBuffer("abc");
buffer.append("def");

在开发中，上述代码随处可见，在上面已经看到在String类中定义char数组的时候使用了final关键字修饰，但是却可以做“+”操作。这是为什么呢？
在这里插入图片描述
在常量池中有一个常量abc，在刚开始把它的引用地址赋给str1，后来在做“+”操作的时候先是把def拼接在abc后面，创建了一个新的字符串常量，然后再把新的引用地址赋给str1。而StringBuffer在创建了对象之后，操作的一直都是同一个对象，调用append方法就会一直在后面追加。不需要重新创建对象。因此也可以得出它们三个之前的速度是：String < StringBuffer < StringBuilder。也可以通过运行代码来验证。

	private static void stringAdd() { //执行时间76ms
		String str = "";
		for (int i = 0; i < 5000; i++) {
			str += i;
		}
	}
	
	private static void bufferAdd() { //执行时间46ms
		StringBuffer str = new StringBuffer();;
		for (int i = 0; i < 500000; i++) {
			str.append(i);
		}
	}
	
	private static void builderAdd() { //执行时间36ms
		StringBuilder str = new StringBuilder();
		for (int i = 0; i < 500000; i++) {
			str.append(i);
		}
	}