String, StringBuilder, StringBuffer三兄弟的差别

最新推荐文章于 2020-10-06 12:57:02 发布

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本文详细解析了Java中String,StringBuffer与StringBuilder的区别，包括它们的继承关系、不可变性原理、性能特点及应用场景。并通过实例代码展示了它们在字符串拼接等操作中的表现差异。

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1. 前言

疑问：String,StringBuffer,StringBuilder三者的区别是什么？应用场景分别是什么呢？

疑问：String为啥要定义为不可变的呢？它是如何实现的呢？

三者的继承关系如下：

2. String

2.1 为什么不可变

比如我们有n个变量指向的是同样内容的字符串，

String one = "someString";

String two = "someString";

……

String n = "someString";

因为String是对象，如果定义n次就要开辟n块内存，还是对于这n个重复的内容，岂不是很浪费资源。所以jvm在内存的堆区域内划分出一块区域，名曰“常量池”，它的作用就是如果已经有要定义的东西了，那就不新建了，直接返回引用就可以了，如下面所示，其实大家指向的是同一个空间，这么玩就节省了频繁创建销毁对象带来的开销了。

可能还有原因是为了线程安全吧，设想String不可变，不能修改这块，你都不能写了，只能并发读，当然是安全的了。

2.2 如何实现不可变

我们查看jdk源码会发现：

public final class String

    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

    /** The value is used for character storage. */

    private final char value[];

     ……

     ……

}

核心是那个value是private final的，且没提供操作修改value具体里面内容的方法；String这个类本身又是final，不让继承修改。所以String定义的内存空间也就不能改了。

2.3 常见经典问题

String s = “abcd”;

s = “abcdel”; //String是不可变的，所以”abcdel”又是一块新地址

String s0 = "abcd";

String s1 = "el";

String s3 = "abcdel";

String s4 = s0 + s1;

String s5 = "abcd" + s1;

String s6 = "abcd" + "el";



System.out.println(s3 == s4);   //false

System.out.println(s3 == s5);   //false

System.out.println(s3 == s6);   //true

上面这块程序主要是两个知识点：

直接定义s=”abcd”这种是放在常量池里的，new String(“ss”)是放堆里的。
拼接符号“+”的运算符如果有变量，那么执行的实际是StringBuilder.append,结果丢堆里面去了。如果是两个字符串直接相加，则是结果放在常量池里了。

所以上面的s3是常量池里的，s4,s5是堆里面的两个对象，s6是常量池里的，执向的就是s3.

String的不可变性虽然能实现常量池这个特性，但是如果字符串要改来改去，就要不断的申请新的空间，这样是很浪费资源的，于是乎，就改StringBuilder和StringBuffer登场了。

3. StringBuilder & StringBuffer

StringBuiler和StringBuffer类的对象都可以多次被修改，在需要频繁修改对象内容的场景下节省系统开销。

既然两者都存在，那么必然有不同，同样是append(String),

StringBuilder源码：

    @Override

    public StringBuilder append(String str) {

         super.append(str);
    
         return this;

    }

StringBuffer源码：

    @Override

    public synchronized StringBuffer append(String str) {

        toStringCache = null;

        super.append(str);

        return this;

    }

对的，重点就是StringBuffer给方法基本都加了同步锁synchronized，所以它线程安全的。