Java中的String,StringBuilder,StringBuffer的区别

最新推荐文章于 2019-07-18 20:57:18 发布

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#StringBuffer #StringBuilder #String #三种定义字符串的区别

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Java中的String，StringBuilder，StringBuffer三者的区别

最近在学习java的过程中,在String字符串中遇到了一些困惑,在我们日常写代码中关于string的应用是经常出现,但是我们经常使用String来定义一个字符串而我们是否真的掌握了String字符串呢,所以我想通过它与,StringBuilder,StringBuffer的对比,对它进行深刻的理解.

首先我们要明确的是这三个类的主要区别在于他们的运行速度和线程安全这两方面.

1.我们首先来看看他们的执行速度方面:

Stringr<StringBuffer<StringBuilder

而String最慢的原因是String为字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量，即String对象一旦创建之后该对象是不可更改的，但后两者的对象是变量，是可以更改的。

我们这里来看看String的源码是如何定义string.

/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
 
/** The offset is the first index of the storage that is used. */
private final int offset;
 
/** The count is the number of characters in the String. */
private final int count;

我们举下面一项实例来看看,String是怎样不可被更改的:

1 String str="hello";
2 System.out.println(str);
3 str=str+"world";
4 System.out.println(str);

如果运行这段代码会发现先输出“hello”，然后又输出“helloworld”，好像是str这个对象被更改了，其实，这只是一种假象罢了，JVM对于这几行代码是这样处理的，首先创建一个String对象str，并把“hello”赋值给str，然后在第三行中，其实JVM又创建了一个新的对象也名为str，然后再把原来的str的值和“world”加起来再赋值给新的str，而原来的str就会被JVM的垃圾回收机制（GC）给回收掉了，所以，str实际上并没有被更改，也就是前面说的String对象一旦创建之后就不可更改了。所以，Java中对String对象进行的操作实际上是一个不断创建新的对象并且将旧的对象回收的一个过程，所以执行速度很慢。

而StringBuilder和StringBuffer的对象是变量，对变量进行操作就是直接对该对象进行更改，而不进行创建和回收的操作，所以速度要比String快很多。

2.我们再来看看他们在线程安全方面的对比:

在线程安全上，StringBuilder是线程不安全的，而StringBuffer是线程安全的

StringBuffer：字符串变量（Synchronized，即线程安全）。如果要频繁对字符串内容进行修改，出于效率考虑最好使用StringBuffer，如果想转成String类型，可以调用StringBuffer的toString()方法。

Java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。例如，如果 z 引用一个当前内容是“start”的字符串缓冲区对象，则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含“startle”，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区，使之包含“starlet”。

StringBuilder：字符串变量（非线程安全）。在内部，StringBuilder对象被当作是一个包含字符序列的变长数组。

java.lang.StringBuilder是一个可变的字符序列，是JDK5.0新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。

如果一个StringBuffer对象在字符串缓冲区被多个线程使用时，StringBuffer中很多方法可以带synchronized['sɪŋkrənaɪzd]关键字，所以可以保证线程是安全的，但StringBuilder的方法则没有该关键字，所以不能保证线程安全，有可能会出现一些错误的操作。所以如果要进行的操作是多线程的，那么就要使用StringBuffer，但是在单线程的情况下，还是建议使用速度比较快的StringBuilder。

3.最后总结

String 类型和StringBuffer的主要性能区别：String是不可变的对象, 因此在每次对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，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，性能就会降低。

使用 StringBuffer 类时，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。所以多数情况下推荐使用 StringBuffer ，特别是字符串对象经常改变的情况下。

　 String：适用于少量的字符串操作的情况
　　StringBuilder：适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况
　　StringBuffer：适用多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况

4.使用策略

（1）基本原则：如果要操作少量的数据，用String ；单线程操作大量数据，用StringBuilder ；多线程操作大量数据，用StringBuffer。

（2）不要使用String类的"+"来进行频繁的拼接，因为那样的性能极差的，应该使用StringBuffer或StringBuilder类，这在Java的优化上是一条比较重要的原则。例如：

String result = "";
for (String s : hugeArray) {
    result = result + s;
}
 
// 使用StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (String s : hugeArray) {
    sb.append(s);
}
String result = sb.toString();

当出现上面的情况时，显然我们要采用第二种方法，因为第一种方法，每次循环都会创建一个String result用于保存结果，除此之外二者基本相同（对于jdk1.5及之后版本）。
（3）为了获得更好的性能，在构造 StringBuffer 或 StringBuilder 时应尽可能指定它们的容量。当然，如果你操作的字符串长度（length）不超过 16 个字符就不用了，当不指定容量（capacity）时默认构造一个容量为16的对象。不指定容量会显著降低性能。

（4）StringBuilder一般使用在方法内部来完成类似"+"功能，因为是线程不安全的，所以用完以后可以丢弃。StringBuffer主要用在全局变量中。

（5）相同情况下使用 StringBuilder 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。而在现实的模块化编程中，负责某一模块的程序员不一定能清晰地判断该模块是否会放入多线程的环境中运行，因此：除非确定系统的瓶颈是在 StringBuffer 上，并且确定你的模块不会运行在多线程模式下，才可以采用StringBuilder；否则还是用StringBuffer。