StringBuilder与StringBuffer和String 的区别

很多人对String和StringBuffer的区别已经很了解了吧，可能还有人对这两个类的工作原理有些不清楚的地方，复习一下吧，顺便牵出J2SE 5.0里面带来的一个新的字符操作的类StringBuilder。那么这个StringBuilder和StringBuffer 以及我们最早遇见的 String 类有那些区别呢？在不同的场合下我们应该用哪个呢？我讲讲自己对这几个类的一点看法，也希望大家提出意见。
    简要的说，String类型和StringBuffer类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象，因此在每次对String类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 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，那速度是一定会相当慢的。这里尝试举个不是很恰当的例子：
String Str = “abc”;
For(int i = 0 ; i < 10000 ; i++)
{
   Str + = “def”;
}
    如果是这样的话，到这个 for 循环完毕后，如果内存中的对象没有被 GC 清理掉的话，内存中一共有上万个了，惊人的数目，而如果这是一个很多人使用的系统，这样的数目就不算很多了，所以大家使用的时候一定要小心。

    而如果是使用StringBuffer类则结果就不一样了，每次结果都会对StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象，再改变对象引用。所以在一般情况下我们推荐使用 StringBuffer，特别是字符串对象经常改变的情况下。而在某些特别情况下，String 对象的字符串拼接其实是被 JVM 解释成了StringBuffer对象的拼接，所以这些时候 String 对象的速度并不会比 StringBuffer 对象慢，而特别是以下的字符串对象生成中， String 效率是远要比 StringBuffer 快的：
String Str = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);

    你会很惊讶的发现，生成 String Str 对象的速度简直太快了，而这个时候 StringBuffer 居然速度上根本一点都不占优势。其实这是 JVM 的一个把戏，在 JVM 眼里，这个
String Str = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其实就是：
String Str = “This is only a simple test”; 所以当然不需要太多的时间了。但大家这里要注意的是，如果你的字符串是来自另外的 String 对象的话，速度就没那么快了，譬如：
String S2 = “This is only a”;

String S3 = “ simple”;

String S4 = “ test”;

String S1 = S2 +S3 + S4;

    这时候 JVM 会规规矩矩的按照原来的方式去做， S1 对象的生成速度就不像刚才那么快了，一会儿我们可以来个测试作个验证。

由此我们得到第一步结论：

   在大部分情况下 StringBuffer > String

   而 StringBuilder 跟他们比又怎么样呢？先简单介绍一下， StringBuilder 是 JDK5.0 中新增加的一个类，它跟 StringBuffer 的区别看下面的介绍:
   Java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。
   每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。从 JDK 5.0 开始，为该类增添了一个单个线程使用的等价类，即 StringBuilder 。与该类相比，通常应该优先使用 StringBuilder 类，因为它支持所有相同的操作，但由于它不执行同步，所以速度更快。
    但是如果将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。需要这样的同步，则建议使用 StringBuffer 。

    那么下面我们再做一个一般性推导：

    在大部分情况下 StringBuilder > StringBuffer

    因此，根据这个不等式的传递定理： 在大部分情况下
     StringBuilder > StringBuffer > String

 

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String是一个类，但却是不可变的，所以String创建的算是一个字符串常量，StringBuffer和StringBuilder都是可变的。所以每次修改String对象的值都是新建一个对象再指向这个对象。而使用StringBuffer则是对StringBuffer对象本身进行操作。所以在字符串j经常改变的情况下，使用StringBuffer要快得多。

但在某些情况下：

 String S1 = “Who” + “ is” + “ faster?”;
 StringBuffer Stb = new StringBuilder(“Who”).append(“ is”).append(“ faster?”);

 String S1 = “Who” + “ is” + “ faster?”;
 StringBuffer Stb = new StringBuilder(“Who”).append(“ is”).append(“ faster?”);

String S1 = “Who” + “ is” + “ faster?”;
StringBuffer Stb = new StringBuilder(“Who”).append(“ is”).append(“ faster?”);

S1的素对会比Stb快得多， 是因为JVM把String对象的拼接解释成了StringBuffer对象的拼接，其实在JVM就是：

 String S1="Who   is faster?";

 String S1="Who   is faster?";

String S1="Who  is faster?";

 

不过如果，字符串是来自其他对象，如：

 String s1="Who";
 String s2=" is";
 String s3=" faster?";
 String   st=s1+s2+s3;

 String s1="Who";
 String s2=" is";
 String s3=" faster?";
 String   st=s1+s2+s3;

String s1="Who";
String s2=" is";
String s3=" faster?";
String  st=s1+s2+s3;

 

这个时候，String的速度就比不上StringBuffer了。

 

StringBuffer和StringBuilder

 

在操作字符串对象，StringBuiler是最快的，StringBuffer次之,String最慢。

 public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence

 ublic final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence

 public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence

 ublic final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence

public final class StringBuffer
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence

public final class StringBuilder
    extends AbstractStringBuilder
    implements java.io.Serializable, CharSequence

 

可以看到StringBuffer和StringBuilder都继承继承了同一个抽象类。

 

Java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然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。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

 

每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。

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。

java.lang.StringBuilder一个可变的字符序列是5.0新增的。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步， StringBuilder的速度比StringBuffer快。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）。两者的方法基本相同。

 

如果要多次操作字符串，使用StringBuffer和StringBuilder会提高效率,但至少在数量级超过百万时，StringBuilder的速度才会体现出来。