【后端面经-Java】String与StringBuffer与StringBuilder的比较
1. String
- 不可变
查看String源码如下：
由源码可知，String中存储数据的数组被关键字public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence{ /** The value is used for character storage. */ private final char value[]; /** The offset is the first index of the storage that is used. */ private final int offset; /** The count is the number of characters in the String. */ private final int count; /** 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; ...... }final修饰，因此是不可变的 - 运算和操作
- 创建对象
创建对象有两种方式：
两种方式都会在栈中创建一个字符串变量//方式一 String str = "abc"; //方式二 String str = new String("abc");str，但它们的内存分配方式是不同的。
我们可以通过如下代码直观看出两种方式的不同
为了理解这部分内容，最好先了解一下Java中的内存分配机制，可参考此篇博客：【后端面经-Java】JVM内存分区详解String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; String str3 = new String("abc"); String str4 = new String("abc"); System.out.println(str1 == str2); //true System.out.println(str3 == str4); //false
总之，简单来说，内存主要分为栈、堆、方法区等部分，栈中存放局部变量，堆中存放对象实例和数组，方法区中存放类信息和常量等，常量池一开始均在方法区中，后来运行时常量池转移到堆中，下文均按照这种内存分配模型来讨论。
下图展示了两种创建方式下的内存情况：
- 方式一：
- 在栈中创建一个变量之后，需要指向具体的值，首先会在常量池中查找
abc，如果找到，则指向这个字符串，如果没有找到，在运行时常量池中创建这一字符串，然后指向它。 - 因此，
str1和str2指向的是同一个字符串，即同一个内存单元，所以str1 == str2为true - 方式二
- 在栈中创建一个变量之后，在堆中构造一个新的字符串对象，然后指向它。
- 因此，
str3和str4指向的是两个不同的内存单元，所以str3 == str4为false
- "+"运算
- substring() && replace() && concat()
- 这些操作的一个特点就是：创建新的String对象承接结果，而原来的String对象依然存在于堆中。
- 创建对象
- 适用场景
- 适用于字符串不需修改的场景。
2. StringBuffer
- 可变
- StringBuffer源代码中数组是可变长度的。
- 线程安全
- 在类定义过程中，适用
synchronized关键字，保证线程安全。 - 线程安全与否是
StringBuffer和StringBuilder的重要区别之一。
- 在类定义过程中，适用
- 运算和操作
append()：在字符串末尾添加新字符串；insert()：在指定位置插入新字符串；toString()：将StringBuffer转换为String；
- 适用场景
- 多线程，字符串需要频繁修改
3. StringBuilder
- 可变
- 和
StringBuffer一样，StringBuilder源代码中数组是可变长度的。
- 和
- 线程不安全
- 并没有使用
synchronized关键字，因此线程不安全。 - 因为线程不安全，不需要考虑线程安全的处理，所以
StringBuilder的性能比StringBuffer略高。
- 并没有使用
- 适用场景：
- 单线程，字符串需要频繁修改
4. 性能提升
- 为了提升性能，避免在字符串需要修改的场景下使用
String类； - 在初始定义时预先估计字符串的长度，对
StringBuilder和StringBuffer进行初始化，避免频繁扩容，提升性能。StringBuilder sb = new StringBuilder(100); StringBuffer sb = new StringBuffer(100); ``
5. 总结和比较
下图是对三者进行的比较：
面试模拟
Q：简单介绍一下String和StringBuilder的区别
A：首先，String定义的字符串是不可变的，使用拼接函数或者操作符将会创建一个新的String对象，性能不高;而StringBuilder定义的字符串可变，且线程不安全使得其具有较好的性能，在字符串需要频繁修改的场景下，使用StringBuilder会更好。