String、StringBuffer和StringBuilder的区别

从以下几个方面来说:

可变性

String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串,private final char value[],所以 String 对象是不可变的。

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public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
...

而 StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类,在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串char[]value 但是没有用 final 关键字修饰,所以这两种对象都是可变的。

补充:在 Java 9 之后,String 、StringBuilder 与 StringBuffer 的实现改用 byte 数组存储字符串 private final byte[] value

StringBuilder 与 StringBuffer 的构造方法都是调用父类构造方法也就是 AbstractStringBuilder 实现的。

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

/**
* A cache of the last value returned by toString. Cleared
* whenever the StringBuffer is modified.
*/
private transient char[] toStringCache;

/** use serialVersionUID from JDK 1.0.2 for interoperability */
static final long serialVersionUID = 3388685877147921107L;

/**
* Constructs a string buffer with no characters in it and an
* initial capacity of 16 characters.
*/
public StringBuffer() {
super(16);
}
...
}
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public final class StringBuilder
extends AbstractStringBuilder
implements java.io.Serializable, CharSequence
{

/** use serialVersionUID for interoperability */
static final long serialVersionUID = 4383685877147921099L;

/**
* Constructs a string builder with no characters in it and an
* initial capacity of 16 characters.
*/
public StringBuilder() {
super(16);
}
...
}
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abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
/**
* The value is used for character storage.
*/
char[] value;

/**
* The count is the number of characters used.
*/
int count;

/**
* This no-arg constructor is necessary for serialization of subclasses.
*/
AbstractStringBuilder() {
}

/**
* Creates an AbstractStringBuilder of the specified capacity.
*/
AbstractStringBuilder(int capacity) {
value = new char[capacity];
}
...
}

线程安全

String 中的对象是不可变的,也就可以理解为常量,线程安全。

AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类,定义了一些字符串的基本操作,如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。

StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。

StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。

性能

每次对 String 类型进行改变的时候,都会生成一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象。

StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作,而不是生成新的对象并改变对象引用。

相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。

对于三者使用的总结:

操作少量的数据: 适用 String
单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuilder
多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuffer