String vs StringBuffer vs StringBuilder

字符串是Java中最广泛使用的类之一。StringBuffer和StringBuilder类提供了操作字符串的方法。我们将深入探讨StringBuffer和StringBuilder之间的区别。StringBuffer vs StringBuilder是一个热门的Java面试问题。

String vs StringBuffer vs StringBuilder

字符串是核心Java面试中最重要的主题之一。如果你正在编写一个在控制台上打印内容的程序，你会使用String。本教程旨在重点介绍String类的主要特性。然后我们将比较StringBuffer和StringBuilder类。

Java中的字符串

1. String类表示字符字符串，我们可以用两种方式实例化String。

   String str = "ABC";
   // 或者 
   String str = new String("ABC");
   

2. 在Java中，String是不可变的。因此，在多线程环境中使用是合适的。我们可以在函数之间共享它，因为不会有数据不一致的问题。

3. 当我们使用双引号创建字符串时，JVM首先在字符串池中查找具有相同值的字符串。如果找到，则返回池中字符串对象的引用。否则，在字符串池中创建字符串对象并返回引用。JVM通过在不同线程中使用相同的字符串来节省大量内存。

4. 如果使用new运算符创建字符串，它将在堆内存中创建。

5. +运算符对字符串进行了重载。我们可以使用它来连接两个字符串。尽管在内部它使用StringBuffer来执行此操作。

6. String重写了equals()和hashCode()方法。只有当两个字符串具有相同的字符序列时，它们才相等。equals()方法区分大小写。如果要进行不区分大小写的检查，应使用equalsIgnoreCase()方法。

7. 该字符串使用UTF-16编码进行字符流处理。

8. String是一个final类。除了“private int hash”之外，所有字段都是final的。该字段包含hashCode()函数的值。仅当首次调用hashCode()方法时才计算哈希码值，然后缓存在此字段中。此外，哈希是使用String类的final字段进行一些计算生成的。因此，每次调用hashCode()方法时，都会得到相同的输出。对于调用者来说，似乎每次都在进行计算，但在内部它被缓存在哈希字段中。

String vs StringBuffer

由于在 Java 中 String 是不可变的，每当进行 String 操作如连接、子串等时，都会生成一个新的 String，并且将旧的 String 丢弃以进行垃圾收集。这些是繁重的操作，会在堆中生成大量垃圾。因此，Java 提供了StringBuffer 和 StringBuilder 类，用于字符串操作。StringBuffer 和 StringBuilder 是 Java 中的可变对象。它们提供了用于字符串操作的 append()、insert()、delete() 和 substring() 方法。

StringBuffer vs StringBuilder

StringBuffer在Java 1.4之前是对字符串进行操作的唯一选择。但是，它有一个缺点，即其所有公共方法都是同步的。StringBuffer提供了线程安全，但性能成本较高。在大多数情况下，我们不会在多线程环境中使用String。因此，Java 1.5引入了一个新的类StringBuilder，它与StringBuffer类似，除了线程安全和同步外。StringBuffer有一些额外的方法，比如substring、length、capacity、trimToSize等。然而，这些方法并不需要，因为在String中你也有这些方法。这就是为什么这些方法从未在StringBuilder类中实现的原因。StringBuffer是在Java 1.0中引入的，而StringBuilder类是在Java 1.5中引入的，之后查看了StringBuffer的缺点。如果你在单线程环境中，或者不关心线程安全，你应该使用StringBuilder。否则，对于线程安全的操作，应该使用StringBuffer。

StringBuilder与StringBuffer性能比较

I am trying to check the effect on performance because of synchronization with a sample program that performs append() on StringBuffer and StringBuilder object for multiple times.

package com.journaldev.java;

import java.util.GregorianCalendar;

public class TestString {

	public static void main(String[] args) {
		System.gc();
		long start=new GregorianCalendar().getTimeInMillis();
		long startMemory=Runtime.getRuntime().freeMemory();
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		//StringBuilder sb = new StringBuilder();
		for(int i = 0; i<10000000; i++){
			sb.append(":").append(i);
		}
		long end=new GregorianCalendar().getTimeInMillis();
		long endMemory=Runtime.getRuntime().freeMemory();
		System.out.println("Time Taken:"+(end-start));
		System.out.println("Memory used:"+(startMemory-endMemory));
	}
}

I ran the same code for the StringBuffer object also to check the time and memory values. I have executed the code 5 times for each case and then calculated the average values.

很明显，即使在单线程环境下，StringBuilder的性能也比StringBuffer更好。这种性能差异可能是由于StringBuffer方法中的同步造成的。

String vs StringBuffer vs StringBuilder

1. String是不可变的，而StringBuffer和StringBuilder是可变的类。
2. StringBuffer是线程安全和同步的，而StringBuilder不是。这就是为什么StringBuilder比StringBuffer更快。
3. String连接运算符(+)内部使用StringBuffer或StringBuilder类。
4. 在非多线程环境中进行String操作时，我们应该使用StringBuilder，否则使用StringBuffer类。

这就是关于String、StringBuffer和StringBuilder之间区别的快速概述。在大多数一般编程场景中，StringBuilder比StringBuffer更适合。参考：

• String API文档
• StringBuffer API文档
• StringBuilder API文档