Java浅谈String、StringBuffer和StringBuilder

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-06-15 12:13 153阅读 0赞

Java 提供了`String`、`StringBuffer`、`StringBuilder`这几个类来封装字符串，同时也提供了一系列的方法来操作这些对象。

## String ##

关于String类，JDK源码当中是这样的(我这里使用的是JDK1.8)：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence { 
        /** The value is used for character storage. */
        private final char value[];
        /** Cache the hash code for the string */
        private int hash; // Default to 0
        /** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
        private static final long serialVersionUID = -6849794470754667710L;
        ......
    }

可以看到String类是final修饰的类。在Java中，我们知道，被final修饰的类是不允许被继承的，而且该类中的成员方法都默认为是final方法。  
　　所以我们说String对象是不可变的，具有只读特性，也因此它是可以共享的。也正因为String对象是不可变的，我们在对String对象的进行任何操作的时候，其都会为我们生成一个新的String对象，并将原本的对象引用(或者新声明的对象引用)指向新的String对象，而原本的String对象并没有丝毫的改变。

下面来看段代码:

public class StringTest { 
          public static void main(String[] args) {
                String nameXX = "bigsea";
                // 新生成了对象并指向新声明的引用
                String nameDX = nameXX.toUpperCase();
                System.out.println(nameXX);         // 结果为: bigsea
                System.out.println(nameDX);         // 结果为: BIGSEA
          }
    }

以上代码在调用String对象toUpperCase()方法的过程中，生成了一个新的String对象，并指向了新声明的nameDX引用，并不影响原本的nameXX。

由于String是不可变的，所以在操作的过程当中会额外的产生许多的临时变量，从而带来一定的效率问题。然而，使用StringBuffer和StringBuilder可以避免这个问题。

我们先来看看以下的代码：

public class StringTest { 
    
          private static int count = 66666;
    
          public static void stringTest() {
                String str = "java Developer";
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                      str += "bigsea";
                }
                long end = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("String类型使用的时间:" + (end - start) + "毫秒");
          }
    
          public static void stringBufferTest() {
                StringBuffer sb = new StringBuffer("java Developer");
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                      sb.append("bigsea");
                }
                long end = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("StringBuffer类型使用的时间:" + (end - start) + "毫秒");
          }
    
          public static void stringBuilderTest() {
                StringBuilder sb = new StringBuilder("java Developer");
                long start = System.currentTimeMillis();
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                      sb.append("bigsea");
                }
                long end = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("StringBuilder类型使用的时间:" + (end - start) + "毫秒");
          }
    
          public static void main(String[] args) {
                StringTest.stringTest();                  // 结果为: String类型使用的时间:6720毫秒
                StringTest.stringBufferTest();            // 结果为: StringBuffer类型使用的时间:3毫秒
                StringTest.stringBuilderTest();           // 结果为: StringBuilder类型使用的时间:2毫秒
          }
    }

从上述代码中我们看到，在频繁操作字符串的时候，StringBuffer和StringBuilder在一定程度上为我们提升了效率。

## StringBuffer ##

StringBuffer的字符序列是可变的。它是一个类似String字符串的缓冲区。虽然在任意的时间点上它都包含某种特定的字符串序列，但通过某些方法的调用就可以改变该序列的长度和内容，包括append()、insert()、reverse()、setCharAt()、setLength()等方法。当通过StringBuffer生成了我们所需要的字符串，我们可以调用其本身的toString()方法将其转变成为一个String对象。

> 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。

举个例子，代码如下：

public class Test { 
        public static void main(String[] args) {
            StringBuffer sb1 = new StringBuffer("see");
            StringBuffer sb2 = new StringBuffer("see");
    
            sb1.append("bigsea");
            sb2.insert(3, "bigsea");
    
            System.out.println(sb1);    // 结果为: seebigsea
            System.out.println(sb2);    // 结果为: seebigsea
        }
    }

sb1对象引用引用一个当前内容为“see”的字符串缓冲区对象，那么调用该对象的这个方法sb1.append(“bigsea”)会使字符串缓冲区包含”seebigsea”。  
sb2对象引用也引用一个当前内容为“see”的字符串缓冲区对象，那么调用该对象的这个方法sb2.insert(3, “bigsea”) 将更改字符串缓冲区，也会使之包含 “seebigsea”。

## StringBuilder ##

至于StringBuilder这个类是在JDK1.5新增加的。查看下这两者的JDK我们不难发现这两个类是基本相类似的，两个类的构造器和方法也是基本的相同的。两者之间的区别在于StringBuffer是线程安全的，需要执行同步操作，因此开销也会大些；而StringBuilder是线程不安全的，支持所有的相同操作，不需要执行同步，所以它的速度更快些。

## 使用情况 ##

> 关于三者的执行效率，在绝大多数的情况下 StringBuilder > StringBuffer > String

具体的还需要根据不同的情况来进行选择使用:  
　　1.在字符串操作或者改动比较少的情况下，还是建议使用String；  
　　2.在字符串操作或者改动比较多的情况下，建议使用StringBuilder；但是如果中间过程涉及到了多线程，建议还是使用StringBuffer。