String、StringBuilder、StringBuffer 用法比较

String、StringBuilder、StringBuffer 三个类源自JDK的 java/lang/ 目录下:

String 字符串常量 StringBuffer 字符串变量(线程安全) StringBuilder 字符串变量(非线程安全,JDK 5.0(1.5.0) 后支持)

String  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。

String 构造函数:

	private final char value[];
    private final int offset;
    private final int count;
	
	public String() {
        this.offset = 0;
        this.count = 0;
        this.value = new char[0];
    }
	
	public String(String original) {
        int size = original.count;
        char[] originalValue = original.value;
        char[] v;
        if (originalValue.length > size) {
            // The array representing the String is bigger than the new
            // String itself.  Perhaps this constructor is being called
            // in order to trim the baggage, so make a copy of the array.
            int off = original.offset;
            v = Arrays.copyOfRange(originalValue, off, off+size);
        } else {
            // The array representing the String is the same
            // size as the String, so no point in making a copy.
            v = originalValue;
        }
        this.offset = 0;
        this.count = size;
        this.value = v;
    }
	
	public String(char value[]) {
        int size = value.length;
        this.offset = 0;
        this.count = size;
        this.value = Arrays.copyOf(value, size);
    }
	
	public String(char value[], int offset, int count) {
        if (offset < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
        }
        if (count < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
        }
        // Note: offset or count might be near -1>>>1.
        if (offset > value.length - count) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
        }
        this.offset = 0;
        this.count = count;
        this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
    }
	
	public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
        if (beginIndex < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
        }
        if (endIndex > count) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
        }
        if (beginIndex > endIndex) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
        }
        return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this :
            new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);		// 返回新对象
    }
	
	public String concat(String str) {
        int otherLen = str.length();
        if (otherLen == 0) {
            return this;
        }
        char buf[] = new char[count + otherLen];
        getChars(0, count, buf, 0);
        str.getChars(0, otherLen, buf, count);
        return new String(0, count + otherLen, buf);		// 返回新对象
    }
	
	public static String valueOf(char data[]) {
        return new String(data);		// 返回新对象
    }
	
	public static String valueOf(char c) {
        char data[] = {c};
        return new String(0, 1, data);		// 返回新对象
    }

StringBuffer StringBuffer 每次对对象本身进行操作,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。

StringBuffer 构造函数:

	public StringBuffer() {
        super(16);
    }
	
	public StringBuffer(int capacity) {
        super(capacity);
    }
	
	public StringBuffer(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }
	
	public StringBuffer(CharSequence seq) {
        this(seq.length() + 16);
        append(seq);
    }
	
	public synchronized int length() {		// 字节实际长度
        return count;
    }
	
	public synchronized int capacity() {	// 字节存储容量(value数组的长度)
        return value.length;
    }
	
	public synchronized void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
        if (minimumCapacity > value.length) {
            expandCapacity(minimumCapacity);
        }
    }
	
	public synchronized StringBuffer append(Object obj) {
        super.append(String.valueOf(obj));
        return this;	// 返回对象本身
    }
	
	public synchronized StringBuffer append(String str) {
        super.append(str);
        return this;	// 返回对象本身
    }
	
	public synchronized StringBuffer append(StringBuffer sb) {
        super.append(sb);
        return this;	// 返回对象本身
    }

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 S1 = “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 S1 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 S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 

其实就是:  String S1 = “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

在大部分情况下: StringBuffer > String

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。 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 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)。如果可能,建议优先采用该类,因为在大多数实现中,它比 StringBuffer 要快。两者的方法基本相同。

StringBuilder 构造函数:

	public StringBuilder() {
        super(16);
    }
	
	public StringBuilder(int capacity) {
        super(capacity);
    }
	
	public StringBuilder(String str) {
        super(str.length() + 16);
        append(str);
    }
	
	public StringBuilder(CharSequence seq) {
        this(seq.length() + 16);
        append(seq);
    }
	
	public StringBuilder append(Object obj) {
        return append(String.valueOf(obj));
    }

    public StringBuilder append(String str) {
        super.append(str);
        return this;	// 返回对象本身
    }
	
	private StringBuilder append(StringBuilder sb) {
        if (sb == null)
            return append("null");
        int len = sb.length();
        int newcount = count + len;
        if (newcount > value.length)
            expandCapacity(newcount);
        sb.getChars(0, len, value, count);
        count = newcount;
        return this;	// 返回对象本身
    }
	
	public StringBuilder append(StringBuffer sb) {
        super.append(sb);
        return this;	// 返回对象本身
    }

在大部分情况下: StringBuilder > StringBuffer

总结

StringBuffer 和 StringBuilder 都继承于 AbstractStringBuilder 父类,实现了java.io.Serializable, CharSequence

AbstractStringBuilder 父类构造函数:

	char[] value;		// 字符数组
	
	AbstractStringBuilder() {
    }
	
	AbstractStringBuilder(int capacity) {
        value = new char[capacity];		// 申请字节存储容量
    }
	
	public int length() {
        return count;			// 返回实际字节长度
    }
	
	public int capacity() {
        return value.length;	// 返回字节存储容量
    }
	
	public void ensureCapacity(int minimumCapacity) {
        if (minimumCapacity > 0)
            ensureCapacityInternal(minimumCapacity);	// 扩展容量大小
    }
	
	private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minimumCapacity - value.length > 0)		// 如果设置的最小容量 > 当前字节存储容量
            expandCapacity(minimumCapacity);
    }
	
	void expandCapacity(int minimumCapacity) {
        int newCapacity = value.length * 2 + 2;		// 自动新增容量,为当前容量的2倍加2(java是unicode编码,占两个字节)
        if (newCapacity - minimumCapacity < 0)
            newCapacity = minimumCapacity;
        if (newCapacity < 0) {
            if (minimumCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            newCapacity = Integer.MAX_VALUE;
        }
        value = Arrays.copyOf(value, newCapacity);
    }
	
	public AbstractStringBuilder append(Object obj) {
        return append(String.valueOf(obj));
    }
	
	public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null) str = "null";
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;		// 返回对象本身
    }
	
	public AbstractStringBuilder append(StringBuffer sb) {
        if (sb == null)
            return append("null");
        int len = sb.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);
        sb.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;		// 返回对象本身
    }
	
	public AbstractStringBuilder append(CharSequence s) {
        if (s == null)
            s = "null";
        if (s instanceof String)
            return this.append((String)s);
        if (s instanceof StringBuffer)
            return this.append((StringBuffer)s);
        return this.append(s, 0, s.length());		// 返回对象本身
    }

关于String更多的介绍,请详见我先前写的博客:Java 之 String 类型

在大部分情况下,三者的效率如下:

StringBuilde > StringBuffer > String

参考推荐:

StringBuilder、StringBuffer、String 的区别

Java 之 String 类型

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券